Dela med sig:
Topp 10 stjärnor som kommer att blåsa ditt sinne
Ingen kan hjälpa till, men titta på alla stjärnor som pryder våra himlen och undrar, "vad är det där ute?" Det är naturligt att drömma om det som ligger så långt bortom vår räckvidd. Kanske i ett solsystem långt ifrån oss finns det en annan art som stirrar upp mot vår sol, bara en punkt av ljus ur sitt perspektiv och undrar vilka mysterier den rymmer.
Försök som vi kanske, vi kommer aldrig att förstå allt som finns att veta om kosmologi, men det hindrar inte oss att försöka. Från den kända till den hypotetiska kommer denna lista att beskriva tio fascinerande typer av stjärnor.
10Hyper
En ganska tråkig typ av stjärna i jämförelse med resten på denna lista, kunde jag inte motstå inklusive hypergiants bara för deras rena storlek. Det är svårt för oss att föreställa oss hur humongösa dessa monster verkligen är, men den nuvarande största kända stjärnan, NML Cygni, har en radius 1.650 gånger den av vår sol - eller 7,67 AU. Som jämförelse sitter Jupiter-bana 5,23 AU bort från vår sol och Saturnus är 9,53 AU bort. På grund av sin enorma storlek bor de flesta hypergianterna bara för mindre än ett par tiotusen miljoner år högst innan de går supernova. Den hypergigantiska Betelgeuse, som sitter i konstellationen Orion, förväntas bli supernova inom de närmaste hundra tusen år. När det gör kommer det att skryna månen i över ett år, liksom att vara synlig under dagen.
Till skillnad från alla andra poster i den här listan är hypervelocity-stjärnor annars normala stjärnor utan intressanta eller utmärkande egenskaper - förutom att de slår igenom rymden i galen hastigheter. Med en hastighet över en eller två miljoner miles per timme är hypervelocity-stjärnor resultatet av stjärnor som vandrar alltför nära galaktiska centrum - som utstöter stjärnorna i extremt höga hastigheter. Alla kända hypervelocity-stjärnor i vår galax reser vid över två gånger flyghastigheten och är därför avsedda att lämna galaxen tillsammans och driva i mörkret under resten av livet.
cepheider
Cepheids - eller Cepheid Variable Stars - refererar till stjärnor med en massa vanligen mellan 5 och 20 gånger den av vår stjärna, som växer större och mindre med jämna mellanrum, vilket ger det utseendet att det är pulserande. Cepheids expanderar på grund av det otroligt höga trycket som upplevs inom sin täta kärna, men när de har vuxit i storlek sjunker trycket och de kontraktar en gång till. Denna cykel av växande och krympande fortsätter tills stjärnan når slutet av sitt liv.
Om en stjärna är för liten för att bli en neutronstjärna eller helt enkelt explodera i en supernova, kommer den så småningom att utvecklas till en vit dvärg - en extremt tät och tråkig stjärna som har utnyttjat hela sitt bränsle och inte längre upplever kärnfission i sin kärna . Ofta inte större då jorden, vita dvärgar svalna långsamt via utsläpp av elektromagnetisk strålning. Över löjligt långa perioder är vita dvärgar så småningom tillräckligt kalla för att sluta sända ut ljus och värme helt och hållet - så blir det så kallat en svart dvärg, nästan osynlig för observatören. Svart dvärghuvud markerar slutet på stjärnutvecklingen för många stjärnor. Man tror att det inte finns några svarta dvärgar i universum, eftersom det tar så lång tid för dem att bilda. Vår sol kommer att degenerera till en på cirka 14,5 miljarder år.
Shell Stars
När de flesta tycker om stjärnor tänker de på stora sizzling sfärer som flyter i rymden. I själva verket är centrifugalkraften de flesta stjärnorna svagt oblata - eller platta på sina poler. För de flesta stjärnor är denna planering liten för att vara försumbar - men i en viss andel av stjärnorna, som snurrar i svåra hastigheter, är denna utplattning så extrem att den ger en rugbybollform. Med sina höga rotationshastigheter kommer dessa stjärnor också att kasta ut stora mängder materia runt deras ekvator, skapa ett "skal" av gas runt stjärnan - och därigenom bilda det som kallas en "skalstjärna". I bilden ovan är den svagt genomskinliga vita massan som cirklar den oblate stjärnan, Alpha Eridan (Achernar), "skalet".
När en stjärna har gått supernova, återstår bara en neutronstjärna. Neutronstjärnor är extremt små och extremt täta bollar av - du gissade det - neutroner. Många gånger tätare än kärnan i en atom, och med en storlek mindre än ett dussin kilometer i diameter, är neutronstjärnor en verkligt anmärkningsvärd produkt av fysik.
På grund av den extrema densiteten hos neutronstjärnor släpps alla atomer som kommer i kontakt med ytan nästan instantly. Alla de icke-neutrona subatomiska partiklarna sönderdelas i sina beståndsdelar, innan de omplaceras till neutroner. Denna process släpper ut en stor mängd energi - så mycket att en kollision mellan en neutronstjärna och en medelstor asteroid skulle släppa en gammastrålning med mer energi då vår sol någonsin kommer att producera under hela sin livstid. Av den anledningen är det bara några neutronstjärnor i närheten av vårt solsystem (inom ett par hundra ljusår) ett mycket verkligt hot om att spränga jorden med dödlig strålning.
4Dark Energy Star
På grund av de många problem som är förknippade med vår nuvarande förståelse av svarta hål, särskilt i förhållande till kvantmekaniken, har många alternativa teorier kommit fram som en förklaring till våra observationer.
En av dessa är tanken på en mörk energistjärna. Det antyds att när en stor stjärna kollapsar, blir den inte till ett svart hål, utan snarare den rymdtid som finns inom den muterar till mörk energi.På grund av kvantmekaniken kommer denna stjärna att ha en ganska unik egenskap: utanför sin händelsehorisont kommer den att locka allt materia, medan det på insidan, bortom dess händelsehorisont, kommer att avvisa all materia - det beror på att mörk energi har "negativ" tyngdkraft , som avstöter allt som kommer nära det, ungefär som hur de likformiga polerna av en magnet avvisar varandra.
Utöver detta förutspår teorin att en gång en elektron passerar händelsehorisonten hos en mörk energistjärna kommer den att omvandlas till en positron - även känd som en antielektron - och utstötas. När denna antipartikel kolliderar med en vanlig elektron kommer de att förintetgöra och släppa ut en liten brist av energi. Man tror att det i stor skala skulle förklara den enorma strålningsstrålning som kommer från centrum av galaxerna - där ett supermassivt svart hål annars antas existera.
För det mesta är det lättast att tänka på en mörk energistjärna som ett svart hål som sprider materia och har ingen singularitet.
3 Iron Star
Stjärnor skapar tyngre element genom kärnfusion - processen där lättare element smälts samman för att göra tyngre element, därefter frigöra energi. Ju tyngre elementet desto mindre energi frigörs när de smälter. Den typiska vägen som stjärnorna tar är att först fusera väte till helium, sedan helium i kol, kol i syre, syre till neon, neon till kisel och sedan - äntligen - kisel i järn. Smältjärn kräver mer energi än utsläppt, så det är det sista steget i någon stabil kärnfusionreaktion. Majoriteten av stjärnorna dör innan de når den punkt där de börjar smälta kol, men de som kommer till denna punkt, eller längre, spränger sig typiskt in i en supernova strax efter.
En järnstjärna är en stjärna som består av rent järn men frigör paradoxalt nog energi. På vilket sätt? Via kvanttunnel. Kvanttunnling hänför sig till fenomenet, varigenom en partikel passerar genom en barriär, skulle det annars inte kunna tränga sig. Att använda ett exempel: Om jag kastade en boll på en vägg, skulle det normalt slå väggen och studsa tillbaka. Men enligt kvantmekanik finns det en liten chans att bollen kan passera genom väggen och slå den intet ont anande personen på andra sidan.
Det är kvanttunnling. Självklart är sannolikheten för denna händelse oändlig, men på atomnivå förekommer det relativt ofta - särskilt inom stora föremål som stjärnor. Normalt krävs en stor mängd energi för att smälta järn, eftersom det har en barriär av sorter som motstår fusion - vilket innebär att det kräver mer energi än det ger ut. Med kvanttunnel kan järn smälta utan att använda någon energi alls. Ett sätt att förstå detta är att föreställa sig två golfbollar långsamt rullande mot varandra och spontant sammanfogning när de kolliderar. Vanligtvis skulle denna fusion kräva en enorm mängd energi, men kvanttunnelning gör att det kan ske med praktiskt taget ingen.
Eftersom järnfusion via kvanttunnelning är extremt sällsynt, skulle en järnstjärna behöva ha en extremt hög massa för att uppleva en hållbar fusionsreaktion. Av denna anledning - och eftersom järn är relativt sällsynt i universum - anses det att ta under 1 Quingentillion år (1 följt av 1503 nollor) innan de första järnstjärnorna visas.
2Kvasistjärna
"Twinkle, twinkle quasi-star
Största pussel långt ifrån
Hur olik de andra
Lysare än en miljarder soler
Twinkle, twinkle, quasi-star
Hur jag undrar vad du är."
- George Gamow, "Quasar" 1964. Hypergiants - den största av stjärnorna - faller vanligtvis i svarta hål runt tio gånger solens massa. Så htere är en uppenbar fråga: Vad kan möjligen orsaka de supermassiva svarta hålen, som ligger vid galaxernas centrum, med massor av miljarder solar? Ingen vanlig stjärna kan vara tillräckligt stor för att skapa ett sådant monster! Självklart kan man hävda att de här svarta hålen skulle kunna växa stora genom att konsumera materia - men i motsats till populär tro är detta en oerhört långsam process. Dessutom antas de flesta supermassiva svarta hålen ha bildats under de första två miljarder åren av universum - vilket ger ett vanligt svart hål för kort tid en gång för att utvecklas till de monster vi ser idag. En teori hävdar att den tidiga befolkningen III stjärnor, större än dagens hypergianter och sammansatt helt av helium och väte, snabbt kollapsade och skapade stora svarta hål, som senare fusionerades med varandra i supermassiva svarta hål. En annan teori, som anses vara mer sannolikt, föreslår att kvasi-stjärnor kan vara skyldiga.
Tillbaka i de första miljarder åren av universum fanns stora molar av helium och väte flytande runt. Om saken i dessa moln kollapsade snabbt nog kan den bilda en stor stjärna med ett litet svart hål i mitten - en kvasi-stjärna, med ljusstyrkan på en miljard sollar. Normalt skulle detta scenario leda till en supernova, vilket skulle leda till att stjärnans "skal" och omgivande materia sprängdes bort i rymden. Men om molnet av materia som omger stjärnan är stor och tät nog, kommer den att stå emot sprängningen och börja falla i det svarta hålet. Nu matas av den enorma mängden materia som omger det, skulle det svarta hålet växa extremt stort, extremt snabbt.
För att använda en analogi: tänk om du hade en liten bomb omgiven av kartong. Om bomben exploderade, som en supernova, skulle den blåsa bort kartongen, och det resulterande svarta hålet skulle inte ha något att konsumera direkt. Men om kartongen faktiskt var tjock betong istället, skulle inte spränget slänga väggen - och det svarta hålet kunde omedelbart konsumera det.
1 Boson Star
Det finns två typer av saker i detta universum: bosoner och fermioner. Den enklaste skillnaden mellan de två är att fermioner är partiklar med en heltalsspinn, medan bosoner är partiklar med ett heltalsspinn. Alla elementära och sammansatta partiklar, såsom elektroner, neutroner och kvarker, är fermioner, medan titeln boson ges till alla de kraftbärande partiklarna, såsom fotoner och gluoner. Till skillnad från fermioner kan två eller flera bosoner existera i samma tillstånd.
För att använda en förfalskad analogi för att förklara detta, är fermioner som byggnader, medan bosoner är som spöken. Du kan bara ha en byggnad vid en viss tidpunkt i rymden - eftersom det är omöjligt att ha två byggnader som existerar i samma utrymme - men du kan få tusentals spöken stående på samma plats eller i byggnaden, som de " re immaterial (Bosons har massa, men men du får idén). Det finns ingen gräns för hur många bosoner som kan uppta samma utrymme.
Nu är alla kända stjärnor sammansatta av fermioner, men om en stabil boson existerar, med viss massa, så kan hypotetiskt bosonstjärnor också existera. Med tanke på att tyngdkraften är beroende av massa, föreställ dig vad som skulle hända om det fanns en typ av partikel, i vilken en oändlig mängd kunde samexistera vid samma tidpunkt i rymden. För att använda vårt spökexempel, tänk om det fanns en miljard spöken, alla med en liten mängd massa som stod på samma ställe - vi skulle hamna med en stor massa koncentrerad på en enda punkt i rymden, vilket skulle av Kursen har ett enormt gravitationstryck. Bosons stjärnor kan sålunda ha oändlig massa vid en oändligt liten punkt i rymden. Det är hypotes att det mest sannolika stället för bosonstjärnor, om de existerar, ligger i centrum av galaxerna.