Stellen Sie sich einen einzelnen Stern vor, der leuchtender ist als eine Million Sonnen, der alle paar Jahrzehnte in einem massiven Flackern ausbricht, der so hell wie eine Supernova leuchtet. Aber die Explosion, so heftig sie auch ist, löscht den stürmischen Stern nicht aus. Es bleibt, seine Oberfläche bebt vor Gewalt, während Krämpfe seine inneren Schichten erschüttern. Schon bald wird der Stern sein Leiden in einer letzten gigantischen Explosion beenden, aber bevor er es tut, muss er Tausende von Jahren in diesem Zustand leiden.

Dies ist ein seltener leuchtender blauer veränderlicher Stern und könnte der Schlüssel zum Verständnis der Verbindung zwischen dem Leben von Sternen und ihrem Tod sein.

Blaue Periode

Luminous Blue Variable (LBV) Sterne sind in der Tat unglaublich selten; Astronomen haben nur etwa 20 (vielleicht) identifiziert und vermuten, dass es nur ein paar Hundert in der Milchstraße gibt. Da sie so selten sind, werden sie kaum verstanden. Und da sie so wenig verstanden werden, sind sie schwer zu charakterisieren.

Der Homunkulusnebel, der durch einen massiven Ausbruch des leuchtenden blauen variablen Sterns Eta Carinae entsteht. Von Jon Morse (University of Colorado) & NASA Hubble Space Telescope

Folgendes wissen wir:

• Sie sind groß. Sehr groß. Die kleinsten laufen im Bereich der zehnfachen Masse unserer Sonne, während die größten die Waage mit potenziell über der hundertfachen Masse der Sonne sprengen. Aber auch die Kleinen fangen viel, viel größer an und sind nur durch extreme Ausbrüche, die ihre eigene Atmosphäre in den Weltraum schleuderten, auf diese Größe geschrumpft.
• Sie sind hell, mit Leuchtkraftbeginnend250.000 Mal höher als die Sonne und bis zu drei Millionen Mal höher als die Sonne. Damit liegt ihre Oberflächentemperatur im Bereich von 10.000 – 25.000 K; um ein Vielfaches heißer als unser eigener Stern.
• Ihre Seltenheit ist wahrscheinlich auf ihre kurze Lebensdauer zurückzuführen. Viele der massereichsten Sterne – und vielleichtalleder Großen – gehen Sie durch diese Phase. Aber es ist am Ende ihres Lebens, kurz bevor sie mit dem Supernova-Zug beginnen, und werden diese LBV-Phase 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 im März 1843 drei Tage lang der zweithellste Stern am Himmel. Er ist mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar.

Und das wissen wir nicht:

• Alles andere.

Vorfüllen der Pumpe

Das vielleicht größte Rätsel für LBV-Stars ist, was sie so veränderlich macht. Was treibt ihre seltenen, aber fantastischen Ausbrüche an? Obwohl es schwer zu sagen ist (offensichtlich, denn wie Sie sich vorstellen können, sind diese Sterne unglaublich komplizierte physikalische Systeme), Forscher vermuten, dass es sich um einen komplizierten Tanz handelt zwischen den inneren und äußeren Schichten der Sterne.

LBV-Stars erleben einige der schlimmsten RDS, die Sie sich vorstellen können. Ihre Eingeweide rollen ständig auf und ab, wobei massive Konvektionsströmungen heißes Material vom Kern und kühles Material von der Oberfläche transportieren. Dies ist bei normalen Sternen ziemlich normal, aber bei LBV-Sternen läuft dieser Prozess verrückt, wobei die Konvektion aktiv Brocken der äußersten Sternschichten 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 abzukühlen. Dies erhöht ihre Dichte und blockiert das Sternenlicht unter ihnen. Die Strahlung drückt dann – genau wie a Lichtsegel aber viel ernster – dieses Stück Sternenzeug, das es in einem massiven Licht- und Materiestoß vollständig aus dem Stern schleudert.

Es gibt noch viel mehr Details, die muss erarbeitet werden in dieser Geschichte, und es bleibt eine wichtige Frage: Ist das LBV-Stadium eines massereichen Sterns mit all seinen übellaunigen Anfällen der Vorläufer einer noch verrückteren Epoche der Sternentwicklung, die als bekannt ist? Wolf-Rayet Phase, oder führt sie direkt zum letzte Supernova-Show ?

Riesensterne einer Feder

Wenn wir ein paar hunderttausend Jahre Zeit hätten, um diese Sterne leben und sterben zu sehen, wäre diese Frage leicht zu beantworten. Aber wir nicht, also ist es schwer.

Ein Hinweis kommt aus ihren Beziehungen zu ihren Sternenverwandten. Wenn die Lebensgeschichte des massereichste Sterne in unserem Universum ist „Riesenstern? leuchtend blau variabel ? Wolf-Rayet ? kaboom“ und jede Etappe ist relativ kurz, dann sollten wir diese Etappen alle in der gleichen allgemeinen Umgebung vermischt sehen. Ein Haufen großer Stars würde zusammen geboren werden, zusammen alt werden und zusammen sterben.

Simulation des Ausbruchs eines blauen variablen Sterns. Von Joseph A. Insley, Argonne Leadership Computing Facility und Northern Illinois University

Aber wenn LBV-Stars ihr eigener, unabhängiger Weg in die Boom-Town sind, dann 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 der Große Magellansche Wolke , da es sich um einen ziemlich isolierten Klumpen in einem einzigen Fleck des Himmels handelt. Die Forschung ist in den letzten Jahren über die Frage der Klumpigkeit von LBV-Sternen hin und her gegangen, da Astronomen die Definitionen von 'Klumpigkeit' und 'LBV' optimieren und verdrehen.

Die neueste Iteration, dank a Artikel wurde kürzlich zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal angenommen , stärkt das „Standard“-Bild (wie es in solchen Fällen üblich ist) von LBVs: Sie sind nur eine der vielen bösartigen Phasen am Ende des Lebens eines massereichen Sterns. Das bedeutet, dass wir durch das Verständnis der Funktionsweise von LBVs lernen können, wie Riesensterne schließlich sterben.

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