Сотни звезд-сверхгигантов обнаружили в соседних галактиках

Сверхгиганты — самые недолговечные звезды: они «сжигают» все свое термоядерное топливо за считаные десятки миллионов лет, по космическим меркам это жизнь бабочки-однодневки. Потому их немного. Все прошлые поколения таких звезд быстро «перегорали» и взрывались сверхновыми, то есть резко сбрасывали свои оболочки и оставляли «голые» ядра, сжавшиеся до мизерного диаметра в десятки километров — нейтронные звезды или черные дыры звездных масс.

Так что эти космические «титаны» могут быть только там, где «продолжается жизнь», где рождаются новые звезды, есть плотные скопления вещества, из которого эти звезды могут постепенно образоваться. Особенно часто сверхгигантов находят, например, в рассеянных звездных скоплениях — «семействах» примерно одинаковых звезд одного и того же небольшого возраста. Они сравнительно недавно сформировались из плотного облака, а теперь понемногу расстаются друг с другом, «рассеиваются» по мере вращения вокруг галактического центра.

По понятным причинам большинство сверхгигантов наблюдают в нашей галактике Млечный Путь, а за ее пределами их найти гораздо труднее: они не только далеко, но и могут находиться в довольно плотной межзвездной среде, где такие звезды не всегда распознаешь как сверхгигантов.

Недавно команда астрономов из Китая обследовала две соседние крупные галактики — Андромеду (М31) и галактику Треугольника (М33). Напомним, Андромеда расположена в 2,5 миллиона световых лет от нас, она ближайшая из больших, а галактика Треугольника немного дальше. Исследователи обозревали их с помощью обсерватории Large Sky Area (LAMOST). Это телескоп особой разновидности — спектроскоп. Он не просто улавливает свет, но и «раскладывает» его на спектр, что позволяет многое узнать в том числе о химическом составе источника.

В итоге, как рассказали ученые в своей статье (выложена на сервере препринтов arXiv.org), они насчитали 199 сверхгигантов в Андромеде и 84 в Треугольнике. Среди них самая массивная звезда расположена в М31 (она «тяжелее» 40 Солнц). В М33 крупнейшей оказалась звезда с массой как у 32 Солнц.

Надо сказать, сверхгиганты не всегда имеют «сверхгигантскую» массу: бывает, что она всего в 10-15 раз больше солнечной, но звезду раздуло до неимоверных размеров. Так получается красный сверхгигант. Это совершенно точно звезда «умирающая»: она вот-вот взорвется. Самый, наверное, известный пример — Бетельгейзе, за «предсмертными» пульсациями которой астрономы с нетерпением наблюдают. Ее масса — не больше 19 Солнц, но радиус приблизительно в 700 раз больше солнечного. Если бы Бетельгейзе оказалась на месте Солнца, мы были бы внутри нее вместе с Меркурием, Венерой и Марсом.

Но бывают сверхгиганты и других «цветов». Голубые — самые тяжеловесные и яркие. К примеру, в Большом Магеллановом Облаке наблюдают рекордсмена R136a1 массой от 265 до 315 Солнц. Тем не менее даже такие звезды в основном считаются разросшимися от возраста, то есть они «стареют», их ядра в качестве термоядерных реакторов почти отработали свое.

Вообще прослеживается некая тенденция, что сверхгиганты по мере «старения» могут быть сначала голубыми или белыми, потом понемногу тускнеют, становятся желтыми и, наконец, дорастают до красных. Но это не строгое правило. К примеру, некоторые сценарии предполагают, что красный сверхгигант может сжаться и превратиться в голубой. Более того, иногда голубой сверхгигант вспыхивает сверхновой, минуя последующие стадии. Поэтому ученые питают к таким звездам сверхгигантский интерес: их разнообразие помогает понять «жизнь» звезд и даже целых галактик.

Интересно, что среди обнаруженных китайской командой подавляющее большинство — желтые сверхгиганты: их оказалось 187. На втором месте — голубые (90). Красных нашлось всего шесть, но астрономы подчеркнули, что это не показатель их редкости, просто телескоп гораздо лучше отличает более яркие звезды.