VY CANIS MAJORIS: PENEMUAN, CIRI, STRUKTUR, PEMBENTUKAN DAN EVOLUSI - ARTE - 2025

VY Canis Majoris adalah bintang dalam buruj Canis Majoris atau Can Mayor, di mana Sirius juga dijumpai. VY Canis Majoris berjarak sekitar 4900 tahun cahaya dari Bumi dan dapat dilihat dengan teropong dan teleskop, menunjukkan warna merah yang khas.

Pemerhatian pertama VY Canis Majoris (VY CMa) bermula dari awal abad ke-19. Ini disebabkan oleh ahli astronomi Perancis Joseph DeLalande pada tahun 1801, yang mengklasifikasikannya sebagai bintang 7 magnitud.

Gambar 1. VY Canis Majoris dalam buruj Orion, adalah bintang dengan radius ribuan kali lebih besar daripada Matahari, ia dikelilingi oleh nebula yang terdiri daripada bahan yang terus dilancarkan oleh bintang itu sendiri. Sumber: Wikimedia Commons. Judy Schmidt.

Dengan peningkatan reka bentuk teleskop, para astronom pada awal abad ke-20 dengan cepat menyedari betapa uniknya VY CMa, berkat kecerahannya yang berbeza-beza dan diselimuti nebula kompleks, penuh dengan gumpalan dan kondensasi.

Atas sebab ini selama beberapa waktu dianggap bahawa ia adalah sistem bintang. Idea ini pada masa ini tidak dapat dipertanyakan, walaupun sebilangan ahli astronomi berpendapat bahawa sekurang-kurangnya ada seorang sahabat.

Pemerhatian menunjukkan bahawa VY CMa sangat bercahaya dan mempunyai ukuran yang luar biasa, beribu-ribu kali lebih besar daripada Matahari. Sejauh mana, jika ia berlaku, bintang akan memanjang sejauh orbit Saturnus.

VY CMa pasti berada di tahap yang sangat tidak stabil, yang mendahului akhir hayatnya, kerana bintang itu dengan cepat menumpahkan lapisan luarnya dan membuangnya ke angkasa, di mana mereka menyebar seperti nebula di sekelilingnya.

Itulah sebabnya mengapa ahli astronomi tidak menolak kemungkinan bahawa VY CMa akan mengalami wabak supernova dalam waktu yang singkat.

ciri-ciri

Ahli astronomi sangat berminat untuk mempelajari bintang yang unik seperti VY CMa, kerana maklumatnya sangat menentukan dalam kajian evolusi bintang.

VY CMa dicirikan sebagai antara bintang dengan jejari yang paling besar dan juga yang paling bercahaya. Ia juga merupakan antara bintang supergiant merah yang paling besar, bintang yang telah menempuh perjalanan jauh dalam kehidupan mereka yang luar biasa.

VY CMa juga menarik kerana harinya dijangka berakhir dengan tiba-tiba, dalam letupan supernova yang besar. Mari lihat beberapa perincian yang lebih menarik:

Lokasi

VY CMa dapat dilihat dari Bumi dalam buruj Canis Major, dekat dengan Sirius dan buruj Orion. Ia berada di antara 3,900 hingga 4,900 tahun cahaya dari Bumi.

Tidak mudah untuk menentukan jarak dengan tepat, pertama kerana bintang tidak dekat dan kedua kerana terus menerus memuntahkan bahan. Oleh itu, ia diselimuti oleh nebula (lihat gambar 1) yang menjadikannya sukar untuk melihat suasana bintang dan membuat anggaran yang tepat sukar.

Gambar 2. Buruj Can Major dan VY CMa berpusing merah, berhampiran NGC 2362, sebuah gugusan terbuka yang dipenuhi bintang muda dan bintang dalam formasi. Sumber: Wikimedia Commons. Canis_major_constellation_map.png: Torsten Bronger.derivatif kerja: Kxx.

Pemboleh ubah

Menjelang tahun 1931 sudah menjadi kenyataan bahawa VY CMa mengalami variasi kecerahan yang ketara, sehingga digambarkan sebagai bintang berubah-ubah jangka panjang.

Walaupun sangat terang, magnitud mutlaknya berkisar antara -9.5 dan -11.5. Bandingkan Sirius, yang mempunyai magnitud -1.6, dan Matahari, objek paling terang yang dilihat dari Bumi, pada -26.7.

Untuk mengenal pasti bintang berubah-ubah, ahli astronomi memberikannya nama yang terdiri daripada satu atau sepasang huruf besar, diikuti dengan nama buruj di mana mereka dijumpai.

Pemboleh ubah pertama yang dijumpai diberi huruf R, yang berikutnya adalah S, dan seterusnya. Apabila huruf selesai, urutan bermula dengan RR, RS dan seterusnya, sehingga VY CMa adalah nombor 43 di antara bintang berubah-ubah Can Major.

Dan mengapa VY CMa atau bintang lain mengalami perubahan dalam kecerahannya? Ini mungkin kerana bintang mengubah kilauannya, disebabkan oleh pengecutan dan pengembangan. Sebab lain mungkin ialah adanya objek lain yang mengerikannya buat sementara waktu.

Radio

Sebilangan ahli astronomi menganggarkan radius VY CMa hingga 3,000 kali radius Matahari. Anggaran lain yang lebih konservatif menunjukkan ukuran 600 radius solar, walaupun pengukuran terbaru menunjukkannya pada 1.420 radius matahari.

Fakta bahawa VY CMa diliputi dalam nebula jirim yang dikeluarkan oleh bintang yang sama bertanggungjawab untuk radius berubah bintang. Tokoh yang hingga kini masih dalam perbincangan.

Untuk sekian lama VY CMa adalah bintang yang terkenal. Hari ini dikalahkan oleh UY Scuti (1708 radius suria) di buruj Shield dan oleh Westerlund 1-26 (2544 radius solar menurut beberapa, 1500 menurut yang lain) di buruj Ara.

Jisim

Tidak semestinya kerana ia adalah bintang besar, ia adalah bintang paling besar dari semua. Dari suhu dan magnitud (bolometrik) dianggarkan bahawa jisim semasa VY CMa ialah 17 ± 8 jisim suria (jisim Matahari adalah 1.989 × 10 ^ 30 kg).

VY CMa kehilangan jisim pada kadar 6 × 10 ^ −4 jisim suria setiap tahun, tidak mengira pelepasan massa ganas yang sering berlaku. Dengan cara ini nebula yang mengelilingi bintang terbentuk.

Suhu dan cahaya

Suhu VY Canis Majoris dianggarkan 4000 K dan luminositi antara 200,000 hingga 560,000 kali daripada Matahari. Luminositi setara dengan daya (tenaga per unit masa) yang dipancarkan oleh bintang ke angkasa.

Luminositi Matahari digunakan sebagai rujukan dan unit untuk mengukur kekuatan objek astronomi. Satu (1) cahaya matahari sama dengan 3,828 × 10 ^ 26 watt.

Suhu dan kecerahan VY Canis Majoris meletakkannya di kawasan supergiant rajah klasifikasi bintang HR.

Rajah 3. gambarajah HR bintang. Supergiant merah dan hypergiants seperti VY Canis Majoris berada di bahagian atas kanan. Sumber: Wikimedia Commons.

Gambarajah HR atau Hertzsprung-Russell adalah grafik cahaya bintang sebagai fungsi dari suhu mereka. Kedudukan bintang dalam rajah ini menunjukkan keadaan evolusi dan bergantung pada jisim awalnya.

Bintang yang menggunakan hidrogen untuk membentuk helium dalam inti mereka adalah bintang yang berada dalam urutan utama (urutan utama), pepenjuru rajah. Matahari kita ada di sana, sementara Proxima Centauri berada di kanan bawah, kerana lebih sejuk dan lebih kecil.

Sebaliknya Betelgeuse, Antares dan VY CMa meninggalkan urutan utama, kerana mereka sudah kehabisan hidrogen. Mereka kemudian berhijrah ke garis evolusi bintang supergiant dan hipergi merah, di kanan atas rajah.

Lama kelamaan (astronomi, tentu saja) bintang seperti Matahari menjadi kerdil putih, bergerak ke bawah rajah HR. Dan supergiant merah mengakhiri hari mereka sebagai supernova.

Struktur

Bintang pada dasarnya adalah sfera gas besar yang terdiri daripada hidrogen dan helium untuk sebahagian besarnya, disertai dengan jejak unsur-unsur lain yang diketahui.

Struktur bintang kurang lebih sama untuk semua: inti di mana tindak balas pelakuran berlaku, lapisan perantaraan yang disebut mantel atau sampul, dan lapisan luar atau atmosfera bintang. Lama kelamaan, ketebalan dan ciri lapisan ini berubah.

Terdapat dua kekuatan yang menjadikan bintang tetap bersatu: di satu pihak, tarikan graviti yang cenderung memampatkannya, dan di sisi lain, tekanan yang dihasilkan dari nukleus oleh tindak balas pelakuran, yang mengembangnya.

Rajah 4. Bintang berada dalam keseimbangan hidrostatik apabila graviti yang cenderung memampatkannya diimbangi oleh tekanan pelakuran yang mengembangnya. Sumber: F. Zapata.

Apabila ketidakseimbangan berlaku, seperti penipisan hidrogen, graviti berlaku dan inti bintang mula runtuh, menghasilkan sejumlah besar haba.

Panas ini disebarkan ke lapisan bersebelahan dan menimbulkan reaksi pelakuran baru yang sementara mengembalikan keseimbangan ke bintang. Tetapi dalam prosesnya, lapisan terluar mengembang dengan kuat dan bintang membengkak, berubah menjadi raksasa merah.

Dan jika jisim awal bintang lebih besar daripada 8 jisim suria, maka ia menjadi supergiant atau hypergiant, seperti VY Canis Majoris.

Bintang-bintang hypergiant jarang terdapat di alam semesta ini, kecuali kita tahu. Terdapat warna biru, putih, kuning, merah … Perbezaan warnanya disebabkan oleh suhu, warna biru lebih panas dan warna merah lebih sejuk.

Ketika bintang menghampiri akhir evolusi mereka, mereka memperoleh struktur bawang berlapis, kerana ketika membakar unsur-unsur yang lebih berat, lapisan luar elemen yang kurang padat dibakar sebelum kekal, seperti yang terlihat pada gambar.

Itulah sebabnya di VY Canis Majoris sebatian kimia dengan sifat yang paling pelbagai telah dikesan.

Gambar 5. Struktur berlapis "Bawang" bintang pada tahap evolusi terakhir. Sumber: Balai Cerap Eropah Selatan.

Pembentukan dan evolusi

Seperti semua bintang, VY Canis Majoris pasti terbentuk kerana graviti menguruskan gas dan habuk kosmik ke dalam awan yang besar.

Semasa ia berlaku, suhu meningkat sehingga reaktor nuklear bintang bermula. Kemudian keseimbangan hidrostatik timbul antara daya yang disebutkan di atas: graviti pemadatan dan tekanan dari teras ingin mengembang bintang.

Pada titik ini dan selalu mengikut jisimnya, bintang terletak dalam urutan utama. Bagi VY Canis Majoris seharusnya di sebelah kiri rajah, di wilayah bintang-bintang raksasa biru, tetapi setelah hidrogen habis, ia mengalir ke garis evolusi hipergiants.

Bintang besar seperti ini sering mengakhiri hari mereka dalam letupan supernova, seperti yang telah kita katakan. Tetapi mereka juga dapat mengalami kerugian besar dan menjadi raksasa biru, sekurang-kurangnya untuk waktu yang singkat, mengakhiri hari-hari mereka sebagai bintang neutron atau lubang hitam.

Perbandingan dengan Matahari

Gambar berikut menunjukkan perbandingan antara ukuran VY Canis Majoris dan Matahari. Bukan sahaja ukuran, jisim dan suhu berbeza, tetapi garis evolusi keduanya sangat berbeza.

Gambar 6. Ukuran perbandingan antara Matahari, termasuk orbit Bumi (di segi empat tepat) dan VY Canis Majoris. Sumber: Wikimedia Commons.

Matahari akhirnya akan keluar dari urutan utama dan menjadi gergasi merah, yang berukuran melampaui Bumi. Tetapi masih ada jalan yang masih panjang, kerana Matahari hampir separuh hidupnya sebagai bintang yang stabil. Sudah ada selama kira-kira 4.603 bilion tahun.

Masih banyak yang tersisa, tetapi kerana jisimnya, Matahari akan mengakhiri hari-harinya sebagai kerdil putih, sementara VY Canis Majoris mungkin melakukannya dengan cara yang jauh lebih hebat.

Rujukan

1. Persatuan Amerika Pemerhati Bintang berubah-ubah. VY Canis Majoris. Dipulihkan dari: aavso.org.
2. Carroll, B. Pengenalan Astrofizik Moden. Ke-2. Edisi. Pearson.
3. Martínez, D. Evolusi bintang. Vaeliada. Dipulihkan dari: Buku Google.
4. Paolantonio, S. Bintang pemboleh ubah yang luar biasa VY Canis Majoris. Dipulihkan dari: historiadelaastronomia.files.wordpress.com.
5. Rebusco, P. Fusion in the Universe: dari mana barang kemas anda berasal. Dipulihkan dari: scienceinschool.org.
6. Wikipedia. Merah gergasi. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org.
7. Wikipedia. VY Canis Majoris. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org.