Stellen Sie sich einen einzelnen Stern vor, der leuchtender als eine Million Sonnen ist und alle paar Jahrzehnte in einer massiven Fackel ausbricht, die so hell wie eine Supernova leuchtet. Bald genug wird der Stern sein Leiden in einer letzten Titanexplosion beenden, aber bevor er es tut, muss er in diesem Zustand Tausende von Jahren leiden.
Dies ist ein seltener leuchtend blauer variabler Stern, der möglicherweise den Schlüssel zum Verständnis des Zusammenhangs zwischen dem Leben von Sternen und ihrem Tod enthält.
Luminous Blue Variable (LBV) Sterne sind in der Tat unglaublich selten; Astronomen haben nur etwa 20 (vielleicht) identifiziert und vermuten, dass es in der Milchstraße nur wenige hundert gibt. Da sie so selten sind, werden sie schlecht verstanden. Und da sie so schlecht verstanden werden, sind sie schwer zu charakterisieren.
Folgendes wissen wir:
- Sie sind groß. Sehr groß. Der kleinste Lauf im Bereich der zehnfachen Masse unserer Sonne, während der größte die Waage bei möglicherweise mehr als hundertfacher Sonnenmasse bricht. Aber selbst die Kleinen fangen viel, viel größer an und sind aufgrund extremer Ausbrüche, die ihre eigene Atmosphäre in den Weltraum schleuderten, erst jetzt auf diese Größe geschrumpft.
- Sie sind hell und hellbeginnend bei 250.000 mal der Sonne und bis zu drei Millionen mal der Sonne. Damit liegt ihre Oberflächentemperatur im Bereich von 10.000 bis 25.000 K. mehrmals heißer als unser eigener Stern.
- Ihre Seltenheit ist wahrscheinlich auf ihre kurzen Lebensdauern zurückzuführen. Viele der massereichsten Sterne - und vielleicht alle der Großen - gehen Sie durch diese Phase. Aber es ist kurz vor dem Ende ihres Lebens, kurz bevor sie mit dem Supernova-Zug beginnen, und sie werden diese LBV-Etappe in weniger als hunderttausend Jahren durchlaufen. Das ist kurz genug, dass wir in einer typischen Galaxie nur ein paar Hundert gleichzeitig erwarten.
- Sie sind impulsiv, turbulent und instabil. Einer der ersten entdeckten LBV-Sterne, Eta Carinae, war der zweithellste Stern am Himmel… für drei Tage im März 1843. Er ist mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar.
Und Folgendes wissen wir nicht:
- Alles andere.
Das vielleicht größte Rätsel für LBV-Stars ist, was sie so verdammt variabel macht. Was treibt ihre seltenen, aber fantastischen Ausbrüche an? Während es schwer zu sagen ist (offensichtlich, weil Sie sich vorstellen können, dass diese Sterne unglaublich komplizierte physikalische Systeme sind), vermuten Forscher, dass es sich um einen komplizierten Tanz zwischen der inneren und der äußeren Schicht der Sterne handelt.
LBV-Stars erleben einige der schlimmsten IBS, die Sie sich vorstellen können. Ihre Eingeweide rollen ständig auf und ab, wobei massive Konvektionsströme heißes Material vom Kern und kühles Material von der Oberfläche befördern. Dies ist für normale Sterne ziemlich normal, aber bei LBV-Sternen ist dieser Prozess verrückt, da die Konvektion die Brocken der äußersten Sternschichten aktiv weit über ihre normalen Grenzen hinaus drückt.
Durch die Konvektion leicht vom Stern gelöst, fangen die äußeren Schichten schließlich eine Pause von der Intensität ein und beginnen sich abzukühlen. Dies erhöht ihre Dichte und blockiert das Sternenlicht unter ihnen. Die Strahlung drückt dann - genau wie ein Lichtsegel, aber viel ernster - dieses Stück Sternmaterial und wirft es in einem massiven Licht- und Materiestoß vollständig aus dem Stern aus.
In dieser Geschichte müssen noch viel mehr Details herausgearbeitet werden, und eine wichtige Frage bleibt offen: Ist das LBV-Stadium eines massiven Sterns mit all seinen schlecht gelaunten Anfällen der Vorläufer einer noch verrückteren Epoche der Sternentwicklung? als Wolf-Rayet-Phase oder führt sie direkt zur endgültigen Supernova-Show?
Wenn wir ein paar hunderttausend Jahre Zeit hätten, um diese Sterne leben und sterben zu sehen, wäre diese Frage leicht zu beantworten. Aber wir tun es nicht, also ist es schwer.
Ein Hinweis kommt von ihren Beziehungen zu ihren stellaren Verwandten. Wenn die Lebensgeschichte der massereichsten Sterne in unserem Universum „Riesenstern? leuchtend blaue Variable? Wolf-Rayet? kaboom “, und jede Stufe ist relativ kurz, dann sollten wir diese Stufen alle in derselben allgemeinen Umgebung miteinander vermischt sehen. Ein Haufen großer Sterne würde zusammen geboren werden, zusammen alt werden und zusammen sterben.
Aber wenn LBV-Stars ihr eigener, unabhängiger Weg zur Boom-Stadt sind, sollte es keine allgemeine Beziehung zu ihren Wolf-Rayet-Cousins geben. Sie werden sozusagen in ihren eigenen Altersheimen auf der gegenüberliegenden Seite der Stadt sein.
Der beste Ort, um nach diesen potenziellen Verbindungen zu suchen, ist die Große Magellansche Wolke, da es sich um einen ziemlich isolierten Klumpen in einem einzigen Fleckchen Himmel handelt. Die Forschung hat sich in den letzten Jahren in Bezug auf die Frage der Klumpenbildung von LBV-Sternen hin und her bewegt, da Astronomen die Definitionen von „Klumpenbildung“ und „LBV“ optimieren und verdrehen.
Die neueste Iteration stärkt dank eines Papiers, das kürzlich zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal angenommen wurde, das „Standard“ -Bild (so Standard wie in solchen Fällen) von LBVs: Sie sind nur eine der vielen bösartigen Phasen gegen Ende des Lebens eines massiven Sterns. Das heißt, wenn wir verstehen, wie LBVs funktionieren, können wir lernen, wie Riesensterne schließlich sterben.
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