Dieser Artikel wurde ursprünglich 2008 veröffentlicht, wurde aber jetzt mehrmals aktualisiert, um mit unserem fortschreitenden Wissen über den Kosmos Schritt zu halten!
Meine sechsjährige Tochter ist eine Fragemaschine. Wir sind vor ein paar Tagen von der Schule nach Hause gefahren und sie hat mich über die Natur des Universums ausgelacht. Einer ihrer Zinger war: „Was ist der größte Stern im Universum“? Ich hatte eine einfache Antwort. „Das Universum ist ein großer Ort“, sagte ich, „und wir können unmöglich wissen, was der größte Stern ist.“ Aber das ist keine wirkliche Antwort.
Also verfeinerte sie die Frage. 'Was ist der größte Star, den wir kennen?' Natürlich saß ich im Auto fest und hatte keinen Zugang zum Internet. Aber als ich wieder zu Hause war und einige Nachforschungen anstellen konnte, erfuhr ich die Antwort und dachte, ich würde sie mit den anderen teilen. Aber um sie vollständig beantworten zu können, müssen zuerst einige grundlegende Hintergrundinformationen behandelt werden. Bereit?
Sonnenradius und Masse:
Wenn es um die Größe von Sternen geht, ist es wichtig, zuerst einen Blick auf unsere eigene Sonne zu werfen, um ein Gefühl für den Maßstab zu erhalten. Unser bekannter Stern hat einen Durchmesser von mächtigen 1,4 Millionen Kilometern (870.000 Meilen). Das ist eine so große Zahl, dass es schwer ist, ein Gefühl für die Größe zu bekommen. Apropos, die Sonne macht auch 99,9% der gesamten Materie in unserem Sonnensystem aus. Tatsächlich könnten Sie eine Million Planetenerden in die Sonne einpassen.
Aus diesen Werten haben Astronomen die Begriffe „Sonnenradius“ und „Sonnenmasse“ geschaffen, mit denen sie Sterne größerer oder kleinerer Größe und Masse mit unseren vergleichen. Ein Sonnenradius beträgt 690.000 km (432.000 Meilen) und 1 Sonnenmasse ist 2 x 1030Kilogramm (4,3 x 1030Pfund). Das sind 2 Nichtmillionen Kilogramm oder 2.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kg.
Künstlerische Darstellung des Morgan-Keenan-Spektraldiagramms, das den Unterschied zwischen Hauptreihensternen zeigt. Quelle: Wikipedia Commons
Eine andere erwähnenswerte Sache ist die Tatsache, dass unsere Sonne für Sterne ziemlich klein ist. Als G-Typ-Hauptreihenstern (insbesondere ein G2V-Stern), der allgemein als Gelber Zwerg bekannt ist, steht er am unteren Ende der Größentabelle (siehe oben). Obwohl er sicherlich größer ist als der häufigste Sterntyp – M-Typ oder Rote Zwerge – wird er selbst von Blauen Riesen und anderen Spektralklassen in den Schatten gestellt (kein Wortspiel!).
Einstufung:
Um alles aufzuschlüsseln, werden Sterne nach ihren wesentlichen Merkmalen gruppiert, die ihre Spektralklasse (d. h. Farbe), Temperatur, Größe und Helligkeit sein können. Die gebräuchlichste Klassifizierungsmethode ist als bekannt Morgan–Keenan (MK) System, das Sterne anhand der Temperatur mit den Buchstaben klassifiziertODER,B,ZU,F,g,ZU, undm, – O ist der heißeste und M der kühlste. Jede Buchstabenklasse wird dann durch eine Ziffer mit unterteilt0am heißesten sein und9am kühlsten sein (z. B. sind O1 bis M9 die heißesten bis kältesten Sterne).
Im MK-System wird eine Leuchtkraftklasse mit römischen Ziffern hinzugefügt. Diese basieren auf der Breite bestimmter Absorptionslinien im Spektrum des Sterns (die mit der Dichte der Atmosphäre variieren) und unterscheiden so Riesensterne von Zwergen. Helligkeitsklassen 0 und I gelten für Hyper- oder Überriesen; Klassen II, III und IV gelten für helle, regelmäßige Riesen bzw. Unterriesen; Klasse V ist für Hauptreihensterne; und Klasse VI und VII gelten für Unterzwerge und Zwergsterne.
Das Hertzspirg-Russel-Diagramm, das die Beziehung zwischen der Sternfarbe AM zeigt. Helligkeit und Temperatur. Bildnachweis: astronomy.starrynight.com
Es gibt auch die Hertzsprung-Russell-Diagramm , die die Sternklassifizierung mit der absoluten Helligkeit (d. h. der intrinsischen Helligkeit), der Leuchtkraft und der Oberflächentemperatur in Beziehung setzt. Es wird dieselbe Klassifizierung für Spektraltypen verwendet, die von Blau und Weiß an einem Ende bis Rot am anderen Ende reicht, die dann mit der absoluten visuellen Größe der Sterne (ausgedrückt als Mv) kombiniert werden, um sie auf einer zweidimensionalen Karte zu platzieren (siehe oben .). ).
Im Durchschnitt sind Sterne im O-Bereich heißer als andere Klassen und erreichen effektive Temperaturen von bis zu 30.000 K. Gleichzeitig sind sie auch größer und massereicher und erreichen Größen von über 6,5 Sonnenradien und bis zu 16 Sonnenmassen. Am unteren Ende sind Sterne vom Typ K und M (orange und rote Zwerge) in der Regel kühler (im Bereich von 2400 bis 5700 K), messen das 0,7- bis 0,96-fache der unserer Sonne und haben eine Masse von 0,08 bis 0,8.
Aufgrund der vollständigen Klassifizierung unserer Sonne (G2V) können wir daher sagen, dass es sich um einen Hauptreihenstern mit einer Temperatur um 5.800K handelt. Betrachten Sie nun ein weiteres berühmtes Sternensystem in unserer Galaxie – Und Carinae , ein System mit mindestens zwei Sternen, die sich etwa 7500 Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes befinden Carina . Der Primärstern dieses Systems ist schätzungsweise 250 Mal so groß wie unsere Sonne, hat mindestens 120 Sonnenmassen und ist eine Million Mal so hell – was ihn zu einem der größten und hellsten Sterne macht, die jemals beobachtet wurden.
Eta Carinae, einer der massereichsten bekannten Sterne, befindet sich im Sternbild Carina. Bildnachweis: NASA
Es gibt jedoch einige Kontroversen über die Größe dieser Welt. Die meisten Sterne wehen mit einem Sonnenwind und verlieren mit der Zeit an Masse. Aber Eta Carinae ist so groß, dass sie jedes Jahr die 500-fache Masse der Erde abwirft. Bei so viel Masseverlust ist es für Astronomen sehr schwierig, genau zu messen, wo der Stern endet und sein Sternwind beginnt. Es wird auch angenommen, dass Eta Carinae wird explodieren in nicht allzu ferner Zukunft, und es wird die spektakulärste Supernova sein, die Menschen je gesehen haben.
In Bezug auf die reine Masse geht der Spitzenplatz an R136a1, ein Stern, der sich in der befindet Große Magellansche Wolke , etwa 163.000 Lichtjahre entfernt. Es wird angenommen, dass dieser Stern die 315-fache Masse der Sonne enthält, was Astronomen vor ein Rätsel stellt, da man glaubte, dass die größten Sterne nur 150 Sonnenmassen enthalten könnten. Die Antwort darauf ist, dass R136a1 wahrscheinlich gebildet wurde, als mehrere massereiche Sterne miteinander verschmolzen. Unnötig zu erwähnen, dass R136a1 jeden Tag als Hypernova explodieren wird.
In Bezug auf große Stars ist Beteigeuze ein gutes (und beliebtes) Beispiel. Dieser bekannte rote Überriese befindet sich in der Schulter des Orion und hat einen Radius von 950-1200 mal der Größe der Sonne und würde die Umlaufbahn des Jupiter verschlingen, wenn er in unserem Sonnensystem platziert würde. Wann immer wir die Größe unserer Sonne ins rechte Licht rücken wollen, verwenden wir dazu oft Beteigeuze (siehe unten)!
Aber selbst nachdem wir diesen riesigen Roten Riesen benutzt haben, um uns in unsere Schranken zu weisen, kratzen wir immer noch an der Oberfläche im Spiel „Wer ist der größte Star“. Betrachten Sie WOH G64, einen roten Überriesenstern in der Großen Magellanschen Wolke, etwa 168.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Mit 1.540 Sonnenradien im Durchmesser ist dieser Stern derzeit einer der größten im bekannten Universum.
Aber es gibt auch RW Cephei, einen orangefarbenen Hyperriesenstern im Sternbild Kepheus , befindet sich 3.500 Lichtjahre von der Erde entfernt und misst 1.535 Sonnenradien im Durchmesser. Westerlund 1-26 ist auch ziemlich groß, ein roter Überriese (oder Hyperriese), der sich innerhalb des 11.500 Lichtjahre entfernten Supersternhaufens Westerlund 1 befindet und 1.530 Sonnenradien im Durchmesser misst. Inzwischen sind V354 Cephei und VX Sagittarii in Bezug auf die Größe gleichauf, wobei beide geschätzte 1.520 Sonnenradien im Durchmesser messen.
Der größte Star: UY Scuti
So wie es aussieht, geht der Titel des größten Sterns im Universum (von dem wir wissen) auf zwei Anwärter zurück. Zum Beispiel, UY-Schild steht derzeit ganz oben auf der Liste. Befindet sich 9.500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Scutum , dieser leuchtend rote Überriese und pulsierende veränderliche Stern hat einen geschätzten mittleren mittleren Radius von1.708 Sonnenradien– oder 2,4 Milliarden km (1,5 Milliarden mi; 15,9 AE), was ihr ein Volumen von 5 Milliarden mal dem der Sonne verleiht.
Diese durchschnittliche Schätzung beinhaltet jedoch eine Fehlerspanne von ± 192 Sonnenradien, was bedeutet, dass sie bis zu 1900 Sonnenradien oder bis zu 1516 klein sein könnte. Diese niedrigere Schätzung platziert sie unter Sternen wie V354 Cephei und VX Sagittarii. Inzwischen ist der zweite Stern auf der Liste der größten möglichen Sterne NML Cygni, ein halbregulärer variabler roter Hyperriese, der sich im Cygnus Sternbild etwa 5.300 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Ein vergrößertes Bild des roten Riesensterns UY Scuti. Bildnachweis: Rutherford Observatory/Haktarfone
Aufgrund der Lage dieses Sterns innerhalb eines zirkumstellaren Nebels ist er stark durch Staubauslöschung verdeckt. Infolgedessen schätzen Astronomen, dass seine Größe zwischen 1.642 und 2.775 Sonnenradien liegen könnte, was bedeutet, dass er entweder der größte Stern im bekannten Universum (mit einem Rand von 1000 Sonnenradien) oder sogar der zweitgrößte sein könnte, der nicht weit entfernt liegt hinter UY Scuti.
Und bis vor wenigen Jahren ging der Titel des größten Stars an VY Canis Major ; ein roter hyperriesiger Stern im Sternbild Canis Major , etwa 5.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Bereits 2006 hat Professor Roberta Humphrey von der University of Minnesota berechnet seine obere Größe und schätzte, dass es mehr als das 1.540-fache der Größe der Sonne sein könnte. Seine durchschnittliche geschätzte Masse beträgt jedoch 1420, was es in die Nr. 8. Platz hinter V354 Cephei und VX Sagittarii.
Dies sind die größten Sterne, die wir kennen, aber die Milchstraße hat wahrscheinlich Dutzende von Sternen, die noch größer sind und von Gas und Staub verdeckt werden, sodass wir sie nicht sehen können. Aber selbst wenn wir diese Sterne nicht finden können, ist es möglich, ihre wahrscheinliche Größe und Masse zu theoretisieren. Wie groß können Sterne werden? Die Antwort lieferte erneut Professor Roberta Humphreys von der University of Minnesota.
Größenvergleich zwischen der Sonne und VY Canis Majoris, die einst den Titel des größten bekannten Sterns im Universum trug. Quelle: Wikipedia Commons/Oona Räisänen
Wie sie bei einer Kontaktaufnahme erklärte, sind die größten Sterne im Universum die coolsten. Obwohl Eta Carinae also der hellste Stern ist, den wir kennen, ist er extrem heiß – 25.000 Kelvin – und daher nur 250 Sonnenradien groß. Die größten Stars hingegen werden coole Überriesen sein. Ein Beispiel dafür ist, dass VY Canis Majoris nur 3.500 Kelvin hat, und ein wirklich großer Star wäre noch cooler.
Mit 3.000 Kelvin schätzt Humphreys, dass der kühle Überriese 2.600 Mal so groß wie die Sonne wäre. Dies liegt unter den oberen Schätzungen für NML Cygni, aber über den durchschnittlichen Schätzungen sowohl für sie als auch für UY Scutii. Daher ist dies die Obergrenze eines Sterns (zumindest theoretisch und basierend auf allen uns vorliegenden Informationen).
Aber während wir weiterhin mit all unseren Instrumenten in das Universum blicken und es durch Roboter-Raumschiffe und bemannte Missionen aus nächster Nähe erkunden, werden wir mit Sicherheit neue und aufregende Dinge finden, die uns noch mehr verwirren werden!
Und schauen Sie sich unbedingt diese großartige Animation an, die die Größe verschiedener Objekte im Weltraum zeigt, angefangen bei den winzigen Planeten unseres Sonnensystems bis hin zu UY Scuti. Genießen!
Wir haben viele Artikel über Sterne für Universe Today geschrieben. Hier ist die Sonne, Was ist der hellste Stern am Himmel in Vergangenheit und Zukunft? , und Was ist der kleinste Stern?
Möchten Sie mehr über die Geburt und den Tod von Sternen erfahren? Wir haben einen zweiteiligen Podcast gemacht bei Astronomie-Besetzung . Hier ist Teil 1 Woher Sterne kommen , und hier ist Teil 2, Wie Sterne sterben .
Podcast (Audio): Herunterladen (Dauer: 3:26 – 3,1 MB)
Abonnieren: Apple-Podcasts | RSS
Podcast (Video): Herunterladen (62,9 MB)
Abonnieren: Apple-Podcasts | RSS
