ดาวใหญ่ที่สุดใหญ่แค่ไหน

• อาจ 3, 2024

ดาวทุกดวงมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับประสบการณ์บนโลกของเรา แม้แต่น้อยที่สุด ดาวแคระแดง กว้างสิบเท่าของโลก ดาวประมาณสามในสี่ของทางช้างเผือกนั้นเป็นดาวแคระแดงและดวงอาทิตย์ของเรานั้นใหญ่กว่าดาวทั้งหมด ถ้าเราสามารถลดดวงอาทิตย์ลงครึ่งหนึ่งและเรียงแถวเป็นร้อย ๆ ดวงบนโลกพวกมันจะไม่ไปถึงขอบโลก

แม้ว่ามันจะใหญ่สำหรับเรา แต่ดวงอาทิตย์จัดเป็น แคระ ดาว. ต่อไปนี้เป็นทัวร์ระยะสั้นของดาวบางดวงที่แคระดวงอาทิตย์รวมถึงบางส่วนที่มีนักดาราศาสตร์ประหลาดใจ

ดาวแคระและดาวยักษ์
ลำดับหลัก รวมดาวทั้งหมดเช่นดวงอาทิตย์ซึ่งมีเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เป็นไฮโดรเจน แต่สิ่งที่ใหญ่ที่สุดและร้อนแรงที่สุดนั้นใหญ่กว่าและสว่างกว่าดวงอาทิตย์มาก มีตัวอย่างที่ดีของดาวดวงนี้ในเนบิวลานายพราน ดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดสี่ดวงในกระจุกดาวรูปสี่เหลี่ยมคางหมูนั้นมีรูปร่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมูและดาวที่สว่างที่สุดคือ Theta¹ Orionis C. มวลของมันคือสี่สิบเท่าของดวงอาทิตย์และมันมีรัศมีของดวงอาทิตย์แปดเท่า อย่างไรก็ตามมันก็ถือว่าเป็นดาวแคระ - ดาวแคระสีน้ำเงิน - เพราะมันยังคงอยู่ในลำดับหลัก

ดาวลำดับหลักถูกเรียกว่าดาวแคระเพราะเมื่อพวกมันออกจากลำดับหลักพวกมันจะกลายเป็น ยักษ์ใหญ่. เมื่อดาวฤกษ์ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนแล้วและกำลังเผาไหม้องค์ประกอบที่หนักกว่ามันจะสร้างความร้อนมากขึ้น จากนั้นดาวฤกษ์ก็ขยายตัวเนื่องจากความดันรังสีเพิ่มขึ้นภายนอก ในอนาคตอันไกลโพ้นดวงอาทิตย์จะกลายเป็นดาวยักษ์แดง โลกจะถูกทำให้ไม่เอื้ออำนวยและกลืนกินในที่สุดพร้อมกับดาวพุธดาวศุกร์และดาวอังคาร

Arcturus ในกลุ่มดาวBoötesเป็นดาวยักษ์แดงที่มีชื่อเสียงซึ่งเป็นหนึ่งในดาวที่สว่างที่สุดในท้องฟ้า มันเป็นดาวนำทางที่สำคัญและโดดเด่นในตำนานดาวแห่งวัฒนธรรมมากมายตลอดประวัติศาสตร์ ดวงอาทิตย์มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับอาร์คตูรัส [ภาพประกอบโดย Bob King]

Supergiants และ hypergiants
ดาวฤกษ์ที่ร้อนกว่าและใหญ่กว่าจะไม่กลายเป็นยักษ์เมื่อมันออกจากลำดับหลัก พวกเขาจะเป็น ซุปเปอร์ยักษ์และ Orion มีสองอย่าง Rigel ซึ่งเป็นเท้าซ้ายของยักษ์นั้นเป็นมหายักษ์สีน้ำเงินและ Betelgeuse ไหล่ขวาเป็นมหายักษ์แดง

เมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ Rigel ก็กว้างขึ้นเกือบแปดสิบเท่าใหญ่กว่ายี่สิบเท่าและส่องสว่างมากกว่า 120,000 เท่า Betelgeuse ไม่ร้อนกว่า Rigel แต่มันใหญ่กว่ามาก ด้วยรัศมี 950-1200 เท่าของดวงอาทิตย์มันน่าจะไปถึงเกินวงโคจรของดาวพฤหัสถ้ามันอยู่ในตำแหน่งของดวงอาทิตย์

มี supergiants ที่ใหญ่กว่า Betelgeuse และมีบางส่วนที่ยิ่งใหญ่กว่าที่รู้จักกันในชื่อ ดาวยักษ์.

ซุปเปอร์สตาร์ที่ใหญ่ที่สุด?
ดูเหมือนว่าจะมีคำตอบที่แตกต่างกันออกไปสำหรับคำถามที่ว่าดาวใดมีขนาดใหญ่ที่สุด มันยากมากที่จะหามวลหรือรัศมีของดาวโดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวเดี่ยวที่อยู่ไกลออกไป นี่คือเหตุผลที่เรามักจะเห็นช่วงของขนาด โชคดีที่การตรวจสอบเพิ่มเติมอาจทำให้ช่องว่างระหว่างขีด จำกัด บนและล่างแคบลง

เนื่องจากดาวที่มีขนาดใหญ่เป็นพิเศษนั้นไม่จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่มากนักเรามาดูตัวอย่างของแต่ละดวง

มองไปที่กลุ่มดาวสุนัขใหญ่มันมียักษ์สีแดงที่เรียกว่า VY Canis Majoris การคำนวณขนาดของมันถูกทำให้ยากขึ้นเป็นอย่างมากโดยพลุขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามทีมได้ทำการศึกษาในปี 2555 โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLTI) ในชิลีและการวัดรัศมีของมันคือ 1420 ± 120 สุริยรัศมี (ใน รัศมีแสงอาทิตย์ เป็นหน่วยที่เท่ากับรัศมีของดวงอาทิตย์) นั้นใหญ่กว่าขีด จำกัด สูงสุดของ Betelgeuse

ในกลุ่มดาวทางตอนใต้ Centaurus อยู่ V766 Centauri ซึ่งเป็นไฮเปอร์สีเหลืองที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักกันดี รัศมีของมันถูกวัดที่ 1315 ± 260 รัศมีดวงอาทิตย์โดยทีมอื่นโดยใช้ VLTI VY Canis Majoris อาจมีขนาดใหญ่กว่า แต่มีการทับซ้อนกันในขนาดที่วัดได้

นอกจากนี้ยังมี W26 ใน Supercluster Westerlund 1 ในเดือนตุลาคม 2013 การแถลงข่าวของ Royal Astronomical Society กล่าวว่ารัศมีของมันคือ 1,500 solar radii และ "น่าจะเป็นดาวที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ" อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์คนอื่น ๆ เสนอรัศมีสำหรับ hypergiants NML Cygni และ UY Scuti ซึ่งมากกว่านี้

แล้วดาวไหนที่ใหญ่ที่สุด? ฉันพูดได้แค่ว่ามีดาวดวงโตมากมายที่น่าทึ่ง แต่ไม่มีหลักฐานที่น่าเชื่อถือว่าเป็นดาวที่ใหญ่ที่สุด

ดาราที่ยิ่งใหญ่ที่สุด?
ถ้าเรามองไปที่ศูนย์กลางทางช้างเผือกในกลุ่มดาวราศีธนูจะอยู่ที่เนบิวลาพิสทอล มันถูกส่องสว่างโดย Pistol Star ซึ่งเป็นไฮเปอร์ไจแอนท์สีน้ำเงินที่มีรัศมีประมาณ 300 ดวงอาทิตย์ แต่มวลของ 80-150 เท่าของมวลดวงอาทิตย์สามารถนำมาใส่ได้ ขีด จำกัด Eddington. นี่เป็นข้อ จำกัด สูงสุดทางทฤษฎีสำหรับมวลของดาวฤกษ์และโดยทั่วไปยอมรับว่าเป็น 120-150 มวลดวงอาทิตย์. (มวลดวงอาทิตย์มีค่าเท่ากับมวลของดวงอาทิตย์) ดาวฤกษ์ส่องสว่างสูงใช้เวลาประมาณยี่สิบวินาทีเพื่อให้สอดคล้องกับปริมาณพลังงานประจำปีของดวงอาทิตย์

อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลมากที่สุดคือ R136a1 ในกระจุกดาว R136นี่คือเนบิวลาทารันทูล่าซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกาแลคซีใกล้เคียงของเราคือเมฆแมกเจลแลนขนาดใหญ่ R136a1 มีน้ำหนักมากและเป็นไปไม่ได้ที่คาดว่าจะมีมวลดวงอาทิตย์ 256 ดวง มีดาวอื่นอีกสามดวงในกระจุกดาวที่อยู่เหนือขีด จำกัด Eddington

รูปภาพส่วนหัวแสดงคลัสเตอร์ R126 เครดิต: NASA, J. Trauger (JPL), J. Westphal (Caltech)

การค้นพบดาวประหลาดเหล่านี้ในปี 2010 ทำให้เกิดความหวาดกลัวในชุมชนทางดาราศาสตร์ อย่างไรก็ตามข้อ จำกัด Eddington หมายถึงการก่อตัวดาวฤกษ์และดูเหมือนว่าดาวเหล่านี้เป็นผลมาจากการรวมตัวของดาวมวลต่ำกว่า