Rode superreuzen zijn de grootste sterren in het heelal

Rode superreuzen behoren tot de grootste sterren aan de hemel. Zo beginnen ze niet, maar naarmate verschillende soorten sterren ouder worden, ondergaan ze veranderingen waardoor ze groot worden... en rood. Het maakt allemaal deel uit van het sterrenleven en de sterfdood.

Als astronomen kijken naar de grootste sterren (per volume) in het universum zien ze een groot aantal rode superreuzen. Deze kolossen zijn echter niet noodzakelijk - en bijna nooit - de grootste sterren in massa. Het blijkt dat ze een laat stadium van het bestaan ​​van een ster zijn en dat ze niet altijd langzaam verdwijnen.

Hoe ontstaan ​​rode superreuzen? Om te begrijpen wat ze zijn, is het belangrijk om te weten hoe sterren in de loop van de tijd veranderen. Sterren doorlopen hun hele leven specifieke stappen. De veranderingen die ze ervaren worden "stellaire evolutie" genoemd. Het begint met stervorming en jeugdige sterrenhemel. Nadat ze zijn geboren in een wolk van gas en stof, en vervolgens waterstoffusie in hun kernen doen ontbranden, leven sterren meestal van iets dat astronomen de '

Een ster met een hoge massa (vele malen zwaarder dan de zon) maakt een soortgelijk, maar een iets ander proces door. Het verandert drastischer dan zijn zonachtige broers en zussen en wordt een rode superreus. Vanwege de grotere massa, wanneer de kern instort na de waterstofverbrandingsfase, leidt de snel verhoogde temperatuur zeer snel tot de fusie van helium. De snelheid van heliumfusie gaat overdrive, en dat destabiliseert de ster.

Een enorme hoeveelheid energie duwt de buitenste lagen van de ster naar buiten en verandert in een rode superreus. In dit stadium wordt de zwaartekracht van de ster opnieuw gebalanceerd door de immense buitenwaartse stralingsdruk veroorzaakt door de intense heliumfusie die plaatsvindt in de kern.

De ster die verandert in een rode superreus doet dat tegen een vergoeding. Het verliest een groot percentage van zijn massa naar de ruimte. Dientengevolge, terwijl rode superreuzen worden beschouwd als de grootste sterren in het universum, zijn ze niet de meest massieve omdat ze massa verliezen naarmate ze ouder worden, zelfs als ze naar buiten uitzetten.

Rode superreuzen zien er rood uit vanwege hun lage oppervlaktetemperaturen. Ze variëren van ongeveer 3.500 - 4.500 Kelvin. Volgens de wet van Wien is de kleur waarbij een ster het sterkst straalt direct gerelateerd aan de oppervlaktetemperatuur. Dus terwijl hun kernen extreem heet zijn, verspreidt de energie zich over het interieur en het oppervlak van de ster en hoe meer oppervlakte er is, hoe sneller deze kan afkoelen. Een goed voorbeeld van een rode superreus is de ster Betelgeuze, in het sterrenbeeld Orion.

De meeste sterren van dit type zijn tussen de 200 en 800 keer de straal van onze zon. De allergrootste sterren in ons sterrenstelsel, allemaal rode superreuzen, zijn ongeveer 1.500 keer zo groot als onze thuisster. Vanwege hun immense omvang en massa hebben deze sterren een ongelooflijke hoeveelheid energie nodig om ze in stand te houden en instorting van de zwaartekracht te voorkomen. Als gevolg hiervan verbranden ze zeer snel hun splijtstof en leven de meesten slechts enkele tientallen miljoenen jaren (hun leeftijd hangt af van hun werkelijke massa).

Hoewel rode superreuzen de grootste soorten sterren zijn, zijn er andere soorten superreuzen. In feite is het gebruikelijk dat sterren met een hoge massa, zodra hun fusieproces voorbij waterstof gaat, heen en weer bewegen tussen verschillende vormen van superreuzen. Specifiek worden gele superreuzen op weg om te worden blauwe superreuzen en weer terug.

De meest massieve superreuzen staan ​​bekend als hyperreuzen. Deze sterren hebben echter een zeer losse definitie, het zijn meestal gewoon rode (of soms blauwe) superreuzen die van de hoogste orde zijn: de meest massieve en de grootste.

Een ster met een zeer hoge massa zal heen en weer bewegen tussen verschillende superreus stadia omdat hij zwaardere en zwaardere elementen in zijn kern combineert. Uiteindelijk zal het al zijn splijtstof die de ster bestuurt, uitputten. Als dat gebeurt, wint de zwaartekracht. Op dat moment is de kern voornamelijk ijzer (dat meer energie nodig heeft om te fuseren dan de ster) en de kern kan de uitwendige stralingsdruk niet langer aan en begint in te storten.

De opeenvolgende cascade van gebeurtenissen leidt uiteindelijk tot een Type II supernova evenement. Achtergelaten zal de kern van de ster zijn, die als gevolg van de immense zwaartekracht is samengedrukt tot een neutronenster; of in het geval van de meest massieve sterren, een zwart gat is gecreëerd.

Mensen willen altijd weten of de zon een rode superreus wordt. Voor sterren ter grootte van de zon (of kleiner) is het antwoord nee. Ze gaan door een rode gigantische faseen het ziet er redelijk bekend uit. Wanneer hun waterstofbrandstof opraakt, beginnen hun kernen in te storten. Dat verhoogt de kerntemperatuur behoorlijk, wat betekent dat er meer energie wordt gegenereerd om uit de kern te ontsnappen. Dat proces duwt het buitenste deel van de ster naar buiten en vormt een rode reus. Op dat moment zou een ster van de hoofdreeks zijn verwijderd.

De ster zuigt mee terwijl de kern steeds heter wordt en uiteindelijk begint het helium te smelten tot koolstof en zuurstof. Gedurende al die tijd verliest de ster massa. Het blaast lagen van zijn buitenste atmosfeer uit tot wolken die de ster omringen. Uiteindelijk krimpt wat er nog over is van de ster om een ​​langzaam afkoelende witte dwerg te worden. De materiaalwolk eromheen wordt een "planetaire nevel" genoemd en verdwijnt geleidelijk. Dit is een veel zachtere 'dood' dan massieve sterren die hierboven zijn besproken, wanneer ze exploderen als supernovae.

Bewerkt door Carolyn Collins Petersen.