VY Canis Majoris Es ist ein Stern im Sternbild Canis Majoris oder Can Mayor, wo auch Sirius zu finden ist. VY Canis Majoris ist etwa 4900 Lichtjahre von der Erde entfernt und mit Ferngläsern und Teleskopen sichtbar, die eine charakteristische rote Farbe aufweisen.
Die ersten Beobachtungen von VY Canis Majoris (VY CMa) stammen aus dem frühen 19. Jahrhundert. Sie stammen vom französischen Astronomen Joseph DeLalande aus dem Jahr 1801, der ihn als Stern der Stärke 7 klassifizierte.
Mit Verbesserungen im Teleskopdesign erkannten Astronomen im frühen 20. Jahrhundert schnell, wie einzigartig VY CMa ist, dank seiner variablen Helligkeit und der Tatsache, dass es von einem komplexen Nebel umgeben ist, der voller Klumpen und Kondensationen ist..
Aus diesem Grund wurde für einige Zeit angenommen, dass es sich eher um ein Sternensystem handelt. Diese Idee wird derzeit verworfen, obwohl einige Astronomen argumentieren, dass es mindestens einen Begleiter gibt..
Beobachtungen zeigen, dass VY CMa extrem leuchtend und von außergewöhnlicher Größe ist, tausendmal größer als die Sonne. In einem solchen Ausmaß, dass sich der Stern, wenn er seinen Platz einnehmen würde, bis zur Umlaufbahn des Saturn erstrecken würde..
Auf jeden Fall befindet sich VY CMa in einem sehr instabilen Stadium, das dem Ende seines Lebens vorausgeht, da der Stern seine äußeren Schichten schnell abwirft und sie in den Weltraum wirft, wo sie sich wie ein Nebel um ihn herum ausbreiten.
Deshalb schließen Astronomen nicht aus, dass VY CMa in kurzer Zeit einen Supernova-Ausbruch erleiden wird..
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Astronomen sind sehr daran interessiert, einen Stern zu untersuchen, der so einzigartig ist wie VY CMa, da seine Informationen für die Untersuchung der Sternentwicklung entscheidend sind..
VY CMa zeichnet sich dadurch aus, dass es zu den Sternen mit dem größten Radius gehört und auch einer der leuchtendsten ist. Es gehört auch zu den massereichsten der roten Überriesensterne, Sterne, die bereits eine große Länge ihres Sternlebens zurückgelegt haben..
VY CMa ist auch deshalb faszinierend, weil erwartet wird, dass seine Tage plötzlich in einer großen Supernova-Explosion enden. Schauen wir uns einige der interessanteren Details an:
VY CMa ist von der Erde im Sternbild Canis Major in der Nähe von Sirius und dem Sternbild Orion sichtbar. Es ist zwischen 3.900 und 4.900 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Es ist nicht einfach, die Entfernung zu bestimmen, zum einen, weil der Stern nicht nah ist, und zum anderen, weil er ständig Material ausspuckt. Daher ist es von einem Nebel umgeben (siehe Abbildung 1), der es schwierig macht, die Atmosphäre des Sterns zu sehen, und es schwierig macht, genaue Schätzungen vorzunehmen..
Bereits 1931 war es eine Tatsache, dass VY CMa bemerkenswerte Helligkeitsschwankungen aufwies, so dass es als langperiodischer variabler Stern beschrieben wurde..
Obwohl es sehr hell ist, liegt seine absolute Größe zwischen -9,5 und -11,5. Vergleichen Sie Sirius mit einer Stärke von -1,6 und die Sonne, das hellste von der Erde aus gesehene Objekt, bei -26,7.
Um variable Sterne zu identifizieren, weisen Astronomen ihnen einen Namen zu, der aus einem oder zwei Großbuchstaben besteht, gefolgt vom Namen der Konstellation, in der sie sich befinden..
Der ersten entdeckten Variablen wird der Buchstabe R zugewiesen, der nächste der Buchstabe S usw. Wenn die Buchstaben fertig sind, beginnt eine Sequenz mit RR, RS usw., so dass VY CMa die Nummer 43 unter den variablen Sternen von Can Major ist.
Und warum erfahren VY CMa oder andere Sterne Helligkeitsänderungen? Dies kann daran liegen, dass der Stern aufgrund von Kontraktionen und Ausdehnungen seine Leuchtkraft ändert. Ein weiterer Grund kann das Vorhandensein eines anderen Objekts sein, das es vorübergehend in den Schatten stellt.
Einige Astronomen schätzen den Radius von VY CMa auf das 3000-fache des Radius der Sonne. Andere konservativere Schätzungen gehen von einer Größe von 600 Sonnenradien aus, obwohl die jüngsten Messungen ihn auf 1420 Sonnenradien veranschlagen..
Die Tatsache, dass VY CMa von einem Materie-Nebel umgeben ist, der vom selben Stern ausgestoßen wird, ist für den variablen Radius des Sterns verantwortlich. Eine Zahl, die bis jetzt noch diskutiert wird.
Eine Zeit lang war VY CMa der größte bekannte Stern. Heute wird es von UY Scuti (1708 Sonnenradien) im Sternbild Schild und von Westerlund 1-26 (2544 Sonnenradien nach einigen, 1500 nach anderen) im Sternbild Ara übertroffen.
Nicht unbedingt, weil es ein großer Stern ist, es ist der massereichste Stern von allen. Aus der Temperatur und der Größe (bolometrisch) wird geschätzt, dass die aktuelle Masse von VY CMa 17 ± 8 Sonnenmassen beträgt (die Masse der Sonne beträgt 1.989 × 10 ^ 30 kg)..
VY CMa verliert jedes Jahr Masse mit einer Rate von 6 × 10 ^ −4 Sonnenmassen, wobei häufig auftretende heftige Massenauswürfe nicht berücksichtigt werden. Auf diese Weise entsteht der Nebel, der den Stern umgibt.
Die Temperatur von VY Canis Majoris wird auf 4000 K und eine Leuchtkraft zwischen dem 200.000- und 560.000-fachen der der Sonne geschätzt. Die Leuchtkraft entspricht der Leistung (Energie pro Zeiteinheit), die der Stern in Richtung Weltraum abgibt.
Die Leuchtkraft der Sonne wird als Referenz und Einheit verwendet, um die Kraft astronomischer Objekte zu messen. Eine (1) Sonnenhelligkeit entspricht 3.828 × 10 ^ 26 Watt.
Die Temperatur und Leuchtkraft von VY Canis Majoris platzieren es in der Überriesenregion des HR-Diagramms der Sternklassifikation.
Das HR- oder Hertzsprung-Russell-Diagramm ist ein Diagramm der Leuchtkraft von Sternen als Funktion ihrer Temperatur. Die Position eines Sterns in diesem Diagramm zeigt seinen Evolutionszustand an und hängt von seiner Anfangsmasse ab..
Die Sterne, die Wasserstoff verbrauchen, um Helium in ihren Kernen zu bilden, sind diejenigen, die sich in der Hauptsequenz befinden (Hauptfolge), die Diagonale des Schemas. Unsere Sonne ist da, während Proxima Centauri unten rechts ist, weil es kälter und kleiner ist..
Stattdessen verließen Betelgeuse, Antares und VY CMa die Hauptsequenz, weil ihnen bereits der Wasserstoff ausgegangen ist. Sie wanderten dann in Richtung der Evolutionslinie der roten Überriesen- und Hypergiantsterne im oberen rechten Teil des Diagramms..
Im Laufe der Zeit (natürlich astronomisch) werden Sterne wie die Sonne zu weißen Zwergen, die sich im HR-Diagramm nach unten bewegen. Und die roten Überriesen beenden ihre Tage als Supernovae.
Sterne sind im Grunde genommen riesige Gaskugeln, die größtenteils aus Wasserstoff und Helium bestehen, begleitet von Spuren der anderen bekannten Elemente..
Die Struktur der Sterne ist für alle mehr oder weniger gleich: a Ader Wo Fusionsreaktionen auftreten, wird eine Zwischenschicht genannt Mantel o Wickel und äußere Schicht o Atmosphäre stellar. Im Laufe der Zeit ändern sich die Dicke und die Eigenschaften dieser Schichten..
Es gibt zwei Kräfte, die den Stern zusammenhalten: einerseits die Anziehungskraft, die dazu neigt, ihn zu komprimieren, und andererseits den Druck, der durch Fusionsreaktionen aus dem Kern erzeugt wird und ihn ausdehnt..
Wenn ein Ungleichgewicht wie Wasserstoffmangel auftritt, herrscht Schwerkraft vor und der Kern des Sterns beginnt zu kollabieren, wodurch große Wärmemengen erzeugt werden..
Diese Wärme wird auf die benachbarten Schichten übertragen und führt zu neuen Fusionsreaktionen, die den Stern vorübergehend wieder ins Gleichgewicht bringen. Dabei dehnen sich die äußersten Schichten heftig aus und der Stern schwillt an und verwandelt sich in einen roten Riesen..
Und wenn die anfängliche Masse des Sterns größer als 8 Sonnenmassen war, wird er wie VY Canis Majoris zu einem Überriesen oder Hypergiant.
Hypergiant Sterne sind im Universum selten, es sei denn, wir wissen davon. Es gibt Blau, Weiß, Gelb, Rot ... Der Farbunterschied ist auf die Temperatur zurückzuführen, die blauen sind heißer und die roten sind kälter..
Wenn sich Sterne dem Ende ihrer Entwicklung nähern, erhalten sie eine zwiebelschichtige Struktur, da beim Verbrennen schwererer Elemente eine äußerste Schicht des zuvor verbrannten weniger dichten Elements verbleibt, wie in der Abbildung dargestellt.
Deshalb wurden in VY Canis Majoris chemische Verbindungen unterschiedlichster Art nachgewiesen.
Wie alle Sterne muss sich VY Canis Majoris dank der Schwerkraft gebildet haben, die dafür sorgt, dass das Gas und der kosmische Staub zu einer riesigen Wolke verdichtet werden.
Zufällig steigt die Temperatur, bis der Kernreaktor des Sterns startet. Dann entsteht das hydrostatische Gleichgewicht zwischen den zuvor genannten Kräften: Die verdichtende Schwerkraft und der Druck vom Kern wollen den Stern ausdehnen..
Zu diesem Zeitpunkt und immer entsprechend seiner Masse befindet sich der Stern in der Hauptsequenz. Für VY Canis Majoris hätte es links im Diagramm im Bereich der blauen Riesensterne sein sollen, aber sobald der Wasserstoff erschöpft war, ging er zur Evolutionslinie der Hypergianten über..
Solche massiven Sterne beenden ihre Tage oft in einer Supernova-Explosion, wie wir gesagt haben. Sie können aber auch Massenverluste erleiden und zumindest für kurze Zeit ein blauer Riese werden, der ihre Tage als Neutronenstern oder Schwarzes Loch beendet..
Das folgende Bild zeigt einen Vergleich zwischen den Größen von VY Canis Majoris und der Sonne. Sie unterscheiden sich nicht nur in Größe, Masse und Temperatur, sondern die Evolutionslinien beider sind sehr unterschiedlich..
Die Sonne wird schließlich aus der Hauptsequenz ausbrechen und ein roter Riese werden, dessen Größe sich über die Erde hinaus erstreckt. Aber es ist noch ein langer Weg, da die Sonne kaum die Hälfte ihrer Lebensdauer als stabiler Stern hat. Es besteht seit etwa 4,603 Milliarden Jahren.
Es hat immer noch so viele, aber aufgrund seiner Masse wird die Sonne ihre Tage als weißer Zwerg beenden, während VY Canis Majoris dies auf viel spektakulärere Weise tun kann..
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