Звезды Вольфа-Райе представляют собой последний всплеск активности перед тем, как огромная звезда начинает умирать. Эти звезды, которые по крайней мере в 20 раз массивнее Солнца, «живут быстро и тяжело умирают», согласно НАСА.
Их конец более известен; именно когда они взрываются как сверхновые и заселяют вселенную космическими элементами, они получают наибольшее внимание. Но смотреть на то, как звезда достигает этой взрывной стадии, также важно.
Когда вы смотрите на звезду, похожую на Солнце, то вы видите тонкое равновесие гравитационного притяжения звезды и ядерного синтеза внутри, выталкивающего давление. Когда силы примерно равны, вы получаете стабильную массу сливающихся элементов. Для таких планет, как наша, которым посчастливилось жить рядом со стабильной звездой, этот период может длиться от миллиардов до миллиардов лет.
Однако находиться рядом с массивной звездой - все равно что играть с огнем. Они быстро растут и умирают раньше, чем Солнце. И в случае звезды Вольфа-Райе, у нее закончились более легкие элементы, чтобы слиться в ее ядре. Солнце радостно превращает водород в гелий, но Вольф-Райец борется с такими элементами, как кислород, чтобы сохранить равновесие.
Поскольку эти элементы имеют больше атомов на единицу, это создает больше энергии - в частности, тепла и излучения, говорит НАСА. Звезда начинает дуть от ветров до 2,2–5,4 миллиона миль в час (от 3,6 до 9 миллионов километров в час). Со временем ветры отрывают наружные слои Вольфа-Райе. Это устраняет большую часть его массы, в то же время освобождая ее элементы для использования в других местах во Вселенной.
В конце концов, у звезды кончаются элементы для слияния (процесс не может идти дальше, чем железо). Когда синтез прекращается, давление внутри звезды прекращается, и ничто не может остановить гравитацию. Большие звезды взрываются как сверхновая. Большие видят, что их гравитация искажена настолько, что даже свет не может вырваться, создавая черную дыру.
Нам еще многое предстоит узнать о звездной эволюции, но несколько исследований, проведенных за эти годы, дали понимание. Например, в 2004 году НАСА выпустило обнадеживающие новости о том, что эти звезды не «умирают в одиночестве». У большинства из них есть звездный компаньон, согласно наблюдениям космического телескопа Хаббла.
Хотя на первый взгляд это выглядит как простое наблюдение, космологи сказали, что это может помочь нам понять, как эти звезды становятся такими большими и яркими. Например: может быть, более крупная звезда (та, которая превращается в Вольфа-Райе) со временем кормит своего спутника, накапливая массу, пока она не станет колоссально большой. С большим количеством топлива большие звезды сгорают быстрее. Другие вещи, на которые может влиять меньшая звезда, могут быть вращением или орбитой большей звезды.
Вот еще несколько фактов о Вольф-Райце, любезно предоставленных астрономом Дэвидом Дарлингом:
- Их имена происходят от двух французских астрономов, Шарля Вольфа и Жоржа Райе, которые обнаружили первую известную звезду такого типа в 1867 году.
- Wolf-Rayets выпускаются в двух вариантах: WN (эмиссионные линии гелия и азота) и WC (углерод, кислород и водород).
- Звезды, подобные нашему Солнцу, превращаются в более массивных красных гигантов, когда у них заканчивается водород, чтобы сжечь ядро. Когда эти звезды начинают терять свои внешние слои, они ведут себя примерно так же, как Вольф-Райец. Поэтому их называют «звездами типа Вольфа-Райе», хотя они не совсем одно и то же.
Мы написали много статей о звездах здесь, в журнале Space. Вот статья о бинарной паре звезд Вольфа-Райе и хорошие новости о том, что WR 104 не убьет нас всех. Мы записали несколько эпизодов Астрономического ролика о звездах. Вот два из них, которые могут оказаться полезными: Эпизод 12: Откуда берутся звезды младенца, и Эпизод 13: Куда уходят звезды, когда они умирают?
