Названия звезд гигантов. Самые большие звезды во Вселенной. Свойства и параметры

Рождение любой звезды происходит примерно одинаково - в результате сжатия и уплотнения под действием собственной гравитации облака, в составе которого находятся, в основном, межзвездный газ и пыль. По мнению ученых, что именно данный процесс сжатия и способствует образованию новых звезд. В настоящее время благодаря современному оборудованию ученые могут увидеть данный процесс. В телескопе он выглядит как некие зоны, которые похожи на темные пятна на ярком фоне. Они именуются «гигантскими комплексами молекулярных облаков». Такое название данные зоны получили благодаря тому, что в их составе присутствует водород в форме молекул. Данные комплексы или системы вместе с шаровыми звездными скоплениями являются самыми крупными структурами в Галактике с диаметром до 1300 световых лет.

Одновременно с процессом сжатия туманности также образуются плотные темные газопылевые облака круглой формы, которые получили название «Глобулы Бока». Именно американским астрономом Боком и были впервые описаны данные глобулы, благодаря чему они сейчас называются именно так. Изначально масса глобулы в 200 раз превышает массу Солнца. Однако, постепенно глобулы продолжают сгущаться, набирая массу и притягивая к себе материю из соседних областей благодаря своей гравитации. Стоит обратить внимание на то, что внутренняя часть глобулы сгущается в разы быстрее, чем внешняя. В свою очередь, это приводит к разогреву и вращению глобулы. Данный процесс продолжается несколько сотен тысяч лет, после чего образуется протозвезда.

С увеличением массы звезды притягивается все больше материи. Также происходит высвобождение энергии из сжимающегося внутри газа, что приводит к образованию тепла. В связи с этим, увеличиваются давление и температура звезды, что приводит к ее свечению темно-красным светом. Протозвезда характеризуется своими достаточно масштабными размерами. Не смотря на то, что тепло равномерно распределяется по всей ее поверхности, она, все таки, считается относительно холодной. В ядре температура продолжает увеличиваться. Кроме этого происходит ее вращение и она приобретает несколько плоскую форму. Данный процесс длиться несколько миллионов лет.

Молодые звезды увидеть очень трудно, особенно невооруженным глазом. Их можно рассмотреть только при помощи специального оборудования. Это связано с тем, что из-за темного пылевого облака, которое окружает звезды, свечение молодых звезд практически не видно.

Таким образом, звезды рождаются, эволюционируют и умирают. На каждом этапе своего развития звезды имеют свою определенную массу, температуру, яркость. В связи с этим, все звезды принято классифицировать на:

Звезды главной последовательности;

Звезды карлики;

Звезды гиганты.

Какие звезды гиганты

Так, звезды гиганты говорят сами за себя и, соответственно, имеют существенно больший радиус и высокую светимость в отличие от тех звезд главной последовательности, которые имеют такую же температуру поверхности. Радиус звезд гигантов, как правило, находится в диапазоне от 10 до 100 солнечных радиусов, и обладают светимостью от 10 до 1000 светимостей Солнца. Температура звезд гигантов является относительно низкой в силу массы звезды, поскольку распределяется на всю звездную поверхность, и достигает порядка 5000 градусов.

Однако, также существуют и такие звезды, которые имеют в разы большую светимость, чем у звезд гигантов. Такие звезды принято называть сверхгиганты и гипергиганты.

Звезда сверхгигант считается одной из наиболее массивных звезд. Звезды, относящиеся к такому типу, занимают верхнюю часть диаграммы Герцшпрунга-Рассела. Данные звезды обладают массой, которая колеблется в диапазоне от 10 до 70 масс Солнца. Их светимость составляет 30 000 солнечных светимостей и более. А вот радиусы звезд сверхгигантов могут существенно разниться - начиная от 30 до 500 солнечных радиусов. Но бывают и такие звезды, которые имеют радиус, превышающий 1000 солнечных. Однако, эти сверхгиганты уже переходят в разряд гипергигантов.

В связи с тем, что данные звезды имеют очень огромные массы, продолжительность их жизни крайне мала и составляет от 30 до нескольких сотен миллионов лет. Сверхгиганты можно наблюдать, как правило, в областях активного звездообразования - рассеянных звездных скоплениях, рукавах спиральных галактик, а также в неправильных галактиках.

Красный гигант

Красный гигант - звезда поздних спектральных классов, имеющая высокую светимость и протяженные оболочки. Наиболее известные красные гиганты - Арктур, Альдебаран, Гакрукс, Мира.

Красные гиганты относятся к спектральным классам К и М. Также они имеют относительно невысокую температуру излучающей поверхности, которая составляет порядка 3000 - 5000 градусов Кельвина. В свою очередь, это свидетельствует о том, что поток энергии с единицы излучающей площади в 2-10 раз меньше, чем у Солнца. Радиус красных гигантов находится в пределах от 100 до 800 солнечных радиусов.

Спектры красных гигантов характеризуются наличием молекулярных полос поглощения, поскольку в их относительно холодной фотосфере некоторые молекулы оказываются устойчивыми. Максимум излучения приходится на красную и инфракрасную области спектра.

Кроме красных гигантов, также существуют и белые гиганты. Белый гигант - звезда главной последовательности, которая достаточно горячая и яркая. Иногда звезда белый гигант может комбинироваться с красным карликом. Такая комбинация звезд называется двойной или кратной и, как правило, состоит из звезд различных типов.

Больше Солнца в 10-100 раз и в 10-1000 раз более яркие. Красные гиганты - звезды, что на поздних стадиях эволюции увеличиваются в 10-100 раз, становятся менее горячими на поверхности и медленно сбрасывают в окружающее пространство свои газовые оболочки. В звездах-гигантах после использования всего водорода, который содержится в них, начинаются реакции синтеза углерода из ядер гелия.

Самые крупные звезды продолжают увеличиваться после превращения у красных гигантов и могут превратиться у сверхгигантов. Сверхгиганты бывают в 500 раз большие от Солнца за диаметром, а их абсолютные звездные величины изменяются от минус 5 к минус 10.

А это видео наглядно продемонстрирует то, о чем было сказано выше. Еще раз убеждаешься в том, насколько многообразна и удивительна наша Вселенная!

Наибольшая из известных звезд - это сверхгигант Ов2№12 в созвездии Лебедя, который в 810 000 раз ярче Солнца. Давление в центре сверхгигантов достаточно для реакций синтеза гелия и образования атомов железа.

Все железо Вселенной образовано в центральных частях сверхгигантов. Сверхгиганты со временем сжимаются, взрываются и становятся сверхновыми.

Звезда - VY Большого Пса является самой большой из всех известных звезд Млечного Пути. Упоминание о ней можно найти в звездном каталоге, изданном еще в 1801 году. Там она значится, как звезда седьмой величины.

Красный гипергигант VY Большого Пса находится на расстоянии 4900 световых лет от Земли. Он в 2100 раз больше Солнца. Другими словами, если представить что VY вдруг оказался на месте нашего светила, то он поглотил бы все планеты вплоть Сатурна. Для того чтобы облететь вокруг такого «шарика» на со скоростью 900 км /час потребуется 1100 лет. Впрочем, при движении со скоростью света это займет значительно меньше времени – всего лишь 8 минут.

С середины 19 века известно, что VY Большого Пса имеет малиновый оттенок. Предполагалось, что она является кратной. Но впоследствии выяснилось - это одиночная звезда и компаньон у нее отсутствует. А малиновый спектр свечения обеспечивает окружающая туманность.

3 или более звезды, которые видны как близко расположенные, называются кратной звездой. Если на самом деле они просто находятся близко к лучу зрения, то это оптически кратная звезда, если объединены гравитацией – физически кратная.

При столь гигантских размерах масса звезды всего лишь в 40 раз превышает массу Солнца. Плотность газов внутри нее очень низка - это объясняет столь внушительные размеры и относительно небольшой вес. Сила гравитации не способна предотвратить потерю звездного топлива. Считается, что к настоящему времени гипергигант уже потерял больше половины своей первоначальной массы.

Еще в середине 19 века ученые отмечали, что гигантская звезда теряет свою яркость. Впрочем, данный параметр и сейчас еще является весьма впечатляющим – по яркости свечения VY в 500 раз превосходит Солнце.

Ученые считают: когда топливо VY закончится, она взорвется сверхновой. Взрыв уничтожит любую жизнь на несколько световых лет вокруг. Но Земля не пострадает – слишком велико расстояние.

И самая маленькая

В 2006 году в прессе появилось, что группой канадских ученых под руководством доктора Харви Райчера обнаружена самая малая из известных в настоящее время звезд нашей галактики. Она находится в звездном скоплении NGC 6397 – втором по удаленности от Солнца. Исследования проводились с помощью телескопа «Хаббл».

Масса обнаруженного светила близка к теоретически рассчитанному нижнему пределу и составляет 8,3% массы Солнца. Существование меньших звездных объектов считается невозможным. Их малые размеры просто не позволяют начаться реакции ядерного синтеза. Яркость таких объектов подобна свечению зажженной на Луне свечи.

С виду неприметная UY Щита

Современная астрофизика в плане звёзд будто заново переживает младенческий период. Наблюдения звёзд дают больше вопросов, чем ответом. Поэтому спрашивая о том, какая звезда является наибольшей во Вселенной, нужно быть сразу готовым к ответным вопросам. Спрашиваете ли вы о самой большой из известных науке звёзд, или о том, какими лимитами ограничивает звезду наука? Как это обычно бывает, в обоих случаях вы не получите однозначного ответа. Самый вероятный кандидат на крупнейшую звезду вполне равноправно делит пальму первенства со своими «соседями». Насчёт того, насколько он может быть меньше настоящей «царь звезды» также остаётся открытым.

Сравнение размеров Солнца и звезды UY Щита. Солнце - почти невидимый пиксель слева от UY Щита.

Сверхгигант UY Щита с некоторой оговоркой можно назвать самой крупной звездой из наблюдаемых в наши дни. Почему «с оговоркой» будет сказано ниже. UY Щита удалён от нас на 9500 световых лет и наблюдается как тусклая переменная звёздочка, различимая в небольшой телескоп. По оценкам астрономов, её радиус превышает 1700 радиусов Солнца, а в период пульсации этот размер может увеличиться до целых 2000.

Получается, помести такую звезду на место Солнца, нынешние орбиты планеты земной группы оказались бы в недрах сверхгиганта, а границы её фотосферы временами упирались бы в орбиту. Если представить нашу Землю как гречневую крупицу, а Солнце – арбуз, то диаметр UY Щита будет сопоставим с высотой Останкинской телебашни.

Чтобы облететь такую звезду со скоростью света понадобится целых 7-8 часов. Вспомним, что свет, испущенный Солнцем, доходит до нашей планеты всего за 8 минут. Если лететь с той же скоростью, с какой за полтора часа совершает один оборот вокруг Земли, то полёт вокруг UY Щита продлится почти пять лет. Теперь представим эти масштабы, учитывая, что МКС летит в 20 быстрее пули и в десятки раз – пассажирских авиалайнеров.

Масса и светимость UY Щита

Стоит заметить, что столь чудовищный размер UY Щита совершенно несопоставим с другими её параметрами. Эта звезда «всего лишь» в 7-10 раз массивнее Солнца. Получается, средняя плотность этого сверхгиганта почти в миллион раз ниже плотности, окружающего нас, воздуха! Для сравнения, плотность Солнца в полтора раза превышает плотность воды, а крупица материи и вовсе «весит» миллионы тон. Грубо говоря, усреднённая материя такой звезды по плотности подобна слою атмосферы, расположенного на высоте около ста километров над уровнем моря. Этот слой, также называемый, линией Кармана, являет собой условную границу между земной атмосферой и космосом. Получается, плотность UY Щита лишь немногим не дотягивает до космического вакуума!

Также UY Щита не является самой яркой. Обладая собственной светимостью 340 000 солнечных, он в десятки раз тусклее самых ярких звёзд. Хорошим примером является звезда R136, которая, являясь самой массивной из известных ныне звёзд (265 солнечных масс), ярче Солнца почти в девять миллионов раз. При этом звезда всего лишь в 36 раз больше Солнца. Получается, R136 в 25 раз ярче и примерно во столько же раз массивнее UY Щита, при том, что она в 50 раз меньше исполина.

Физические параметры UY Щита

В целом UY Щита является пульсирующим переменным красным сверхгигантом спектрального класса M4Ia. То есть, на диаграмме спектр-светимости Герцшпрунга-Рассела UY Щита расположена на верхнем правом углу.

На данный момент звезда подбирается к конечным этапам своей эволюции. Как и все сверхгиганты, она приступила к активному сжиганию гелия и некоторых других более тяжелых элементов. Согласно современным моделям, через считанные миллионы лет UY Щита будет последовательно превращаться в жёлтого сверхгиганта, затем – в яркую голубую переменную или звезду Вольфа-Райе. Финальным этапам её эволюции будет сверхновый взрыв, в ходе которого звезда сбросит свою оболочку, вероятнее всего оставив после себя нейтронную звезду.

Уже сейчас UY Щита проявляет свою активность в виде полурегулярной переменности с приблизительным периодом пульсации 740 дней. Учитывая то, что звезда может менять свой радиус с 1700 до 2000 радиусов Солнца, скорость её расширения и сжатия сопоставима со скоростью космических кораблей! Потеря её массы составляет внушительную скорость 58 миллионных солнечных масс в год (или 19 земных масс в год). Это почти полторы земные массы в месяц. Так, будучи миллионы лет назад на главной последовательности, UY Щита могла иметь массу от 25 до 40 солнечных.

Великаны среди звёзд

Возвращаясь к оговорке, сказанной выше, отметим, что первенство UY Щита как самой большой из известных звёзд нельзя назвать однозначным. Дело в том, что астрономы до сих пор не могут с достаточной степенью точности определить расстояние до большинства звёзд, а значит и оценить их размеры. Кроме того, крупные звёзды, как правило, очень нестабильны (вспомним пульсацию UY Щита). Точно также они имеют довольно размытую структуру. Они могут обладать довольно протяженной атмосферой, непрозрачными газопылевыми оболочками, дисками или крупной звездой-компаньоном (пример – VV Цефея, см. ниже). Невозможно точно сказать, где проходит граница таких звёзд. В конце концов, устоявшееся понятие о границе звёзд как радиусе их фотосферы и без того крайне условно.

Поэтому в это число можно включить около десятка звёзд, к которым относится NML Лебедя, VV Цефея А, VY Большого Пса, WOH G64 и некоторые другие. Все эти звёзды расположены в окрестностях нашей галактики (считая его спутники) и во многом схожи друг с другом. Все они являются красными сверхгигантами или гипергигантами (о разнице сверх- и гипер см. ниже). Каждый из них через считанные миллионы, а то и тысячи лет превратится в сверхновую. Также они схожи в своих размерах, лежащих в пределах 1400-2000 солнечных.

Каждая из этих звёзд обладает своей особенностью. Так у UY Щита этой особенностью является, оговорённая ранее, переменность. WOH G64 обладает тороидальной газопылевой оболочкой. Крайне интересной является двойная затменно-переменная звезда VV Цефея. Она представляет собой тесную систему двух звёзд, состоящих из красного гипергиганта VV Цефея A и голубой звезды главной последовательности VV Цефея B. Центы этих звёзд расположены друг от друга в каких-то 17-34 . Учитывая то, что радиус VV Цефея B может достигать 9 а.е. (1900 солнечных радиусов), друг от друга звёзды расположены на «расстоянии вытянутой руки». Их тандем настолько тесен, что целые куски гипергиганта с огромными скоростями перетекают на «малютку-соседа», который меньше его почти в 200 раз.

В поисках лидера

В таких условиях оценка размера звёзд уже проблематична. Как можно говорить о размере звезды, если её атмосфера перетекает в другую звезду, или плавно переходит в газопылевой диск? Это при том, что сама-по себе звезда состоит из очень разряженного газа.

Более того, все крупнейшие звёзды являются крайне нестабильными и короткоживущими. Такие звёзды могут жить считанные миллионы, а то и вовсе сотни тысяч лет. Поэтому, наблюдая гигантскую звезду в другой галактике, можно быть уверенным, что сейчас на её месте пульсирует нейтронная звезда или искривляет пространство черная дыра, окруженная остатками сверхнового взрыва. Будь такая звезда даже в тысячах световых лет от нас нельзя быть полностью уверенным в том, что она до сих существует или осталась тем же исполином.

Прибавим к этому несовершенство современных методов определения расстояния до звёзд и ряд не оговоренных проблем. Получается то, что даже среди десятка известных крупнейших звёзд нельзя выделить определённого лидера и расставить их в порядке возрастания размеров. В данном случае UY Щита была приведена как наиболее вероятный кандидат на лидерство среди «большой десятки». Это вовсе не означает, что его лидерство неоспоримо и то, что, к примеру, NML Лебедя или VY Большого Пса не могут быть больше её. Поэтому разные источники на вопрос о наибольшей из известных звёзд могут отвечать по-разному. Это говорит скорее не об их некомпетентности, а о том, что наука не может давать однозначных ответов даже на столь прямые вопросы.

Крупнейшая во Вселенной

Уж если среди открытых звёзд наука не берётся выделить крупнейшую, как можно говорить о том, какая звезда является наибольшей во Вселенной? По оценкам учёных число звёзд даже в границах наблюдаемой Вселенной в десять раз превышает число песчинок на всех пляжах мира. Разумеется, даже взору самых мощных современных телескопов доступно невообразимо меньшая их часть. В поиске «звёздного лидера» не поможет и то, что крупнейшие звёзды могут выделяться своей светимостью. Какой бы их яркость не была, она померкнет при наблюдении далёких галактик. Тем более, как отмечалось ранее, самые яркие звёзды не являются самыми крупными (пример - R136).

Также вспомним о том, что наблюдая крупную звезду в далёкой галактике, мы фактически будем видеть её «призрак». Поэтому найти самую крупную звезду во Вселенной непросто невозможно, её поиски будут просто бессмысленны.

Гипергиганты

Если наибольшую звезду невозможно найти практически, может, стоит её разработать теоретически? Т.е., найти некий предел, после которого существование звезды уже не может быть звездой. Однако даже здесь современная наука сталкивается с проблемой. Современная теоретическая модель эволюции и физики звёзд не объясняют многого из того, что существует фактически и наблюдается в телескопы. Примером тому служат гипергиганты.

Астрономам не раз приходилось поднимать планку предела звёздной массы. Такой предел впервые ввёл в 1924 году английский астрофизик Артур Эддингтон. Получив кубическую зависимость светимости звёзд от их массы. Эддингтон понял, что звезда не может накапливать массу бесконечно. Яркость возрастает быстрее массы, и это рано или поздно приведёт к нарушению гидростатического равновесия. Световое давление нарастающей яркости будет буквально сдувать внешние слои звезды. Предел, рассчитанный Эддингтоном, составлял 65 солнечных масс. В последствие астрофизики уточняли его расчёты, добавляя в них неучтённые компоненты и применяя мощные компьютеры. Так современный теоретический предел массы звезд составляет 150 солнечных масс. Теперь вспомним о том, что масса R136a1 составляет 265 солнечных масс, это почти в два раза выше теоретического предела!

R136a1 является самой массивной из известных ныне звёзд. Кроме неё значительными массами обладает ещё несколько звёзд, число которых в нашей галактике можно пересчитать по пальцам. Такие звёзды назвали гипергигантами. Заметим, что R136a1 значительно меньше звёзд, которые, казалось бы, должны быть ниже её по классу – к примеру, сверхгиганта UY Щита. Всё потому что гипергигантами называет не самые крупные, а именно самые массивные звёзды. Для таких звёзд создали отдельный класс на диаграмме спектр-светимости (O), расположенных выше класса сверхгигантов (Ia). Точной начальной планки массы гипергиганта не установлено, но, как правило, их масса превышает 100 солнечных. Ни одна из крупнейших звёзд «большой десятки» не дотягивает до этих пределов.

Теоретический тупик

Современная наука не может объяснить природу существования звёзд, масса которых превышает 150 солнечных. Отсюда вытекает вопрос, как можно определить теоретический предел размера звёзд, если радиус звезды, в отличие от массы, сам по себе является расплывчатым понятием.

Примем во внимание то, что точно не известно, что представляли собой звёзды первого поколения, и какими они будут в ходе дальнейшей эволюции Вселенной. Изменения состава, металличности звёзд может повлечь радикальные перемены в их структуре. Астрофизиком только предстоит осмыслить те сюрпризы, которые преподнесут им дальнейшие наблюдения и теоретические изыскания. Вполне возможно, что UY Щита может оказаться настоящей крохой на фоне гипотетической «царь-звезды», которая где-нибудь светит или будет светить в самых далёких уголках нашей Вселенной.

На самом деле этот вопрос не так прост, как кажется. Определять точные размеры звёзд очень сложно, это вычисляется на основе множества косвенных данных, ведь напрямую их диски мы видеть не можем. Непосредственное наблюдение звёздного диска пока что было проведено лишь для некоторых крупных и близких сверхгигантов, а звезд на небе миллионы. Поэтому определить, какая самая большая звезда во Вселенной, не так просто - приходится опираться в основном на вычисленные данные.

Кроме того, у некоторых звезд граница между поверхностью и огромной атмосферой очень размыта, и где кончается одно, и начинается другое, понять сложно. А ведь это погрешность не на какие-то сотни, а на миллионы километров.

Многие звезды не имеют строго определенного диаметра, они пульсируют, и становятся то больше, то меньше. И менять свой диаметр они могут очень значительно.

Кроме того, наука не стоит на месте. Проводятся все более точные измерения, уточняются расстояния и прочие параметры, и некоторые звёзды неожиданно оказываются гораздо интереснее, чем казались. Это касается и размеров. Поэтому рассмотрим несколько кандидатов, которые относятся к самым большим звёздам во Вселенной. Заметьте, что все они расположены не так уж и далеко по космическим меркам, и они же являются самыми большими звездами в Галактике.

Красный гипергигант, претендующий на звание самой большой звезды во Вселенной. Увы, это не так, но очень близко. По размеру она на третьем месте.

VV Цефея – , то есть двойная, и гигант в этой системе – компонент А, о нём и пойдет речь. Второй компонент – ничем особым не примечательная голубая звезда, в 8 раз больше Солнца. А вот красный гипергигант – еще и пульсирующая звезда, с периодом 150 суток. Её размеры могут меняться от 1050 до 1900 диаметров Солнца, и на максимуме она светит в 575 000 раз ярче нашего светила!

Эта звезда находится от нас в 5000 световых лет, и при этом на небе имеет яркость в 5.18 m, то есть при чистом небе и хорошем зрении её можно найти, а уж в бинокль вообще запросто.

UY Щита

Этот красный гипергигант тоже поражает своими размерами. На некоторых сайтах упоминается, как самая большая звезда во Вселенной. Относится к полуправильным переменным и пульсирует, поэтому диаметр может меняться – от 1708 до 1900 солнечных диаметров. Только представьте себе звезду, больше нашего Солнца в 1900 раз! Если поместить её в центр Солнечной системы, то она все планеты, вплоть до Юпитера, окажутся внутри неё.

Солнце, Сириус, Поллукс, Арктур, на фоне UY Щита. Это, вероятно, самая большая звезда во Вселенной.

В цифрах диаметр этой одной из самых больших звёзд в космосе – 2.4 миллиарда километров, или 15.9 астрономических единиц. Внутри неё могло бы поместиться 5 миллиардов Солнц. Светит в 340 000 раз сильнее Солнца, хотя температура поверхности намного меньше – за счёт большей её площади.

На пике яркости UY Щита видна как слабая красноватая звездочка с яркостью 11.2 m, то есть увидеть её можно в небольшой телескоп, а невооруженным глазом она не видна. Дело в том, что расстояние до этой большой звезды 9500 световых лет – другую на её мы бы вообще не увидели. Кроме того, между нами находятся облака пыли – если бы их не было, UY Щита была бы на нашем небе одной из самых ярких звезд, несмотря на огромное расстояние до неё.

UY Щита – огромная звезда. Её можно сравнить с предыдущим кандидатом – VV Цефея. Они на максимуме примерно одинаковы, и даже непонятно, какая из них больше. Однако точно есть звезда еще больше!

VY Большого Пса

Диаметр VY , тем не менее, по некоторым данным, оценивается в 1800-2100 солнечных, то есть это явный рекордсмен среди всех прочих красных гипергигантов. Окажись она в центре Солнечной системы, она поглотила бы все планеты, вместе с Сатурном. Предыдущие кандидаты на звание самых больших звёзд во Вселенной тоже вместились бы в неё полностью.

Свету достаточно всего 14.5 секунд, чтобы обогнуть наше Солнце полностью. Чтобы обогнуть VY Большого Пса, свету пришлось бы лететь 8.5 часов! Если бы вы решились на такой облет вдоль поверхности на истребителе, со скоростью 4500 км/ч, то такое безостановочное путешествие заняло бы 220 лет.

Сравнение размеров Солнца и VY Большого Пса.

Эта звезда еще вызывает массу вопросов, так как точный её размер установить сложно из-за размытой короны, которая имеет гораздо меньшую плотность, чем солнечная. Да и сама звезда имеет плотность в тысячи раз меньше, чем плотность воздуха, которым мы дышим.

Кроме того, VY Большого Пса теряет своё вещество и образовала вокруг себя заметную туманность. В этой туманности, возможно, теперь даже больше вещества, чем в самой звезде. К тому же она нестабильная, и в ближайшие 100 тысяч лет взорвется гиперновой. К счастью, до неё 3900 световых лет, и Земле этот страшный взрыв не угрожает.

Эту звезду можно найти на небе в бинокль или в небольшой телескоп – её яркость меняется от 6.5 до 9.6 m.

Какая звезда самая большая во Вселенной?

Мы рассмотрели несколько самых больших звёзд звёзд во Вселенной, известных учёным на сегодняшний день. Размеры их поражают. Все они кандидаты на это звание, но данные постоянно меняются - наука не стоит на месте. По некоторым данным, UY Щита тоже может «раздуваться» до 2200 солнечных диаметров, то есть становиться даже больше VY Большого Пса. С другой стороны, по поводу размеров VY Большого Пса слишком много разногласий. Так что эти две звезды – практически равноценные кандидаты на звание самых больших звёзд во Вселенной.

Какая из них окажется больше на самом деле, покажут дальнейшие исследования и уточнения. Пока большинство склоняется в пользу UY Щита, и можете смело называть эту звезду самой большой во Вселенной, опровергнуть это утверждение будет сложно.

Конечно, про всю Вселенную говорить не слишком корректно. Пожалуй, это самая большая звезда в нашей галактике Млечный Путь, известная ученым на сегодня. Но раз еще больших пока не открыто, она пока самая большая и во Вселенной.

Звёзды – большие небесные тела раскаленной плазмы, габариты которых могут поразить самого любознательного читателя. Готовы развиваться?

Сразу стоит отметить, что рейтинг составлен с учётом тех гигантов, о которых уже известно человечеству. Не исключено, что где-то в космическом пространстве есть звёзды ещё больших габаритов, но находится на расстоянии многих световых лет, и современного оборудования просто недостаточно для их обнаружения и анализа. Стоит также добавить, что самые больше звёзды со временем перестанут таковыми является, потому что относятся к классу переменных. Ну, и не стоит забывать о вероятных погрешностях астрологов. И так...

Топ 10 самых больших звезд во Вселенной

Открывает рейтинг самых крупных звезд в Галактике Бетельгейзе, размеры которой превышают радиус солнца в 1190 раз. Находится примерно в 640 световых годах от Земли. Сравнивая с другими звездами, можно сказать, что на относительно небольшом расстоянии от нашей планеты. Гигант красного цвета в ближайшие несколько сотен лет может превратиться в сверхновую. В таком случае ее габариты существенно увеличатся. По обоснованным причинам звезда Бетельгейзе, занимая последнее место в данном рейтинге является самой интересной!

RW

Удивительная звезда, привлекающая необыкновенным цветом свечения. Ее размер превышает габариты солнца от 1200 до 1600 солнечных радиусов. К при великому сожалению мы не можем сказать точно, насколько данная звезда мощная и яркая, потому что находится вдалеке от нашей планеты. Относительно истории возникновения и расстояния RW уже много лет спорят ведущие астрологи из разных стран. Все обусловлено тем, что в созвездии она регулярно видоизменяется. Со временем может исчезнуть вовсе. Но пока еще держится в топе самых больших небесных светил.

Следующей в рейтинге самых больших из известных звезд идёт KW Стрельца. Согласно древнегреческой легенда она появилась после смерти Персея и Андромеды. Это гласит о том, что обнаружить данное созвездие удалось задолго до нашего появления. Но в отличие от предков мы знаем о более достоверных данных. Известно, что размера звезды превышают Солнце в 1470 раз. При этом она находится относительно недалеко от нашей планеты. KW является яркой звездой, которая меняет свою температуру с течением времени.

В настоящее время точно известно, что размеры этой крупной звезды превышают размеры Солнца минимум в 1430 раз, но точный результат получить сложно, потому что она находится в 5 тысячах световых лет от планеты. Еще 13 лет назад американские ученные приводит совершенно другие данные. В тот период времени полагалось, что KY Лебедя имеет радиус, повышающий Солнце в 2850 раз. Теперь мы имеем более достоверные размеры относительно данного небесного тела, которые, наверняка, точнее. Исходя из названия вы поняли, что звезда располагается в созвездии Лебедя.

Очень большая звезда, включенная в созвездие Цефея – V354, размер которой превышает Солнце в 1530 раз. При этом небесное тело находится относительно недалеко от нашей планеты, всего в 9 тысячах световых лет. Особой яркостью и температурой не отличается на фоне других уникальных звезд. Однако, относится к числу переменных светил, следовательно, размеры могут меняться. Вполне вероятно, что на данной позиции в рейтинге V354 Цефея продержится недолго. Скорее всего, размеры со временем уменьшатся.

Еще несколько лет назад считалось, что данный красный гигант способен стать конкурентом для VY Большого Пса. Более того, некоторые специалисты условно считали WHO G64 самой большой звездой из известных в нашей Вселенной. Сегодня, в век стремительного развития технологий астрологам удалось получить более достоверные данные. Теперь известно, что радиус Золотой Рыбы всего лишь в 1550 раз больше Солнца. Вот, насколько огромные погрешности допустимы в области астрономии. Тем не менее, объяснить казус легко расстоянием. Звезда находится за пределами Млечного пути. А именно в карликовой галактике под названием Огромное Магелланово Облако.

V838

Одна из самых необычных звезд во Вселенной, находящаяся в созвездии Единорога. Находится примерно в 20 тысячах световых лет от нашей планеты. Удивителен даже тот факт, что нашим специалистам удалось ее обнаружить. Светило V838 даже больше, чем у Мю Цефеи. Точные расчеты относительно габаритов произвести достаточно сложно, что обусловлено огромным расстоянием от Земли. Говоря о примерных данных габарита составляют от 1170 до 1900 радиусов Солнца.

В созвездии Цефея находится много удивительных звёзд, и Мю Цефея считается тому подтверждением. Одна из самых больших звёзд превышает габарита Солнца в 1660 раз. Супергигант считается одним из наиболее ярких на территории Млечного пути. Примерно в 37 000 раз мощнее освещения наиболее известной нам звезды, то есть Солнца. К сожалению, однозначно сказать, на каком именно расстоянии от нашей планеты размещается Мю Цефея мы не можем.

Людям свойственно заглядываться на небо, наблюдая миллионы и миллионы звезд. Мы мечтаем о далеких мирах и рисуем себе образы братьев по разуму. Каждый мир озаряет собственное «солнце». Исследовательская техника заглядывает вглубь пространства на 9 миллиардов световых лет.

Но и этого недостаточно, чтобы с точностью сказать, сколько же звезд в космосе. На текущем этапе изучения известно о 50 миллиардах. Это количество неуклонно растет, так как идет постоянное исследование, техника совершенствуется. Люди узнают о новых гигантах и карликах в мире космических объектов. Какая же из звезд самая большая во Вселенной?

Размеры Солнца

Рассуждая о габаритах звезд, поймите, с чем сравнивать, ощутите масштаб. Размеры нашего Солнца впечатляют. Его диаметр 1,4 млн км. Это громадное число трудно себе представить. Поможет в этом тот факт, что масса Солнца составляет 99,9% массы всех объектов Солнечной системы. Теоретически внутри нашего светила мог бы разместиться миллион планет.

Используя эти цифры, ученые-астрономы придумали термины «солнечный радиус» и «солнечная масса», которые применяют для сравнения размеров и масс космических объектов. Радиус Солнца составляет 690 000 км, а вес - 2 миллиарда килограммов. По сравнению с другими звездами Солнце - относительно небольшой космический объект.

Экс-чемпион среди звезд

Звездная масса постоянно "худеет" из-за «звездного ветра». Термоядерные процессы, непрерывно сотрясающие вселенские светила, приводят к потере водорода - «топлива» для реакций. Соответственно, уменьшается и масса. Поэтому ученым трудно давать точные цифры, касающиеся параметров таких крупногабаритных и раскаленных объектов.Светила стареют и после взрыва сверхновой превращаются в нейтронную звезду или черную дыру.

Десятилетиями самой большой звездой признавали VY в созвездии Большого Пса. Не так давно параметры уточнили, и расчеты ученых показали, что ее радиус равен 1300-1540 радиусов Солнца. Диаметр гиганта 2 миллиарда километров, и расположился он в 5000 световых лет от Земли.

Чтобы представить габариты этого объекта, представьте себе, что облететь вокруг него, двигаясь со скоростью 800 км/час, удастся за 1200 лет. Если вдруг представить, что Землю сжали до 1 см и так же сократили VY, то гигант будет размером 2,2 км.

А вот масса звезды невелика и превышает массу Солнца лишь в 40 раз. Это происходит в силу низкой плотности вещества. Яркость светила поистине удивляет. Оно излучает свет в 500 000 раз ярче нашего. Впервые о VY упоминают в 1801 году. Ее описал ученый Жозеф Жером де Лаланд. Запись гласит, что светило относится к седьмому классу.

С 1850 года наблюдения говорят о постепенной потере яркости. Внешний край VY стал увеличиваться оттого, что силы гравитации уже не удерживают массу на постоянном уровне. В скором времени (по космическим меркам) возможен взрыв этой звезды сверхновой. Ученые утверждают, что это может случиться завтра или через миллион лет. Точных цифр у науки нет.

Действующий звездный чемпион

Исследования космоса продолжаются. В 2010 году ученые под руководством Пола Кроутера увидели впечатляющий космический объект с помощью телескопа Хаббл. Исследуя Большое Магелланово облако, астрономы открыли новое светило и дали ему название R136a1. От нас до R136a1 расстояние составляет 163 000 световых лет.

Параметры потрясли ученых. Масса гиганта превышает массу Солнца в 315 раз при том, что раньше утверждалось, что в космосе нет звезд, превышающих наше Солнце по массе в 150 раз. Такой феномен произошел, по гипотезе ученых, из-за соединения нескольких объектов. Яркость свечения R136a1 превышает яркость излучения нашего солнца в 10 млн раз.

За период от открытия до нашего времени звезда потеряла одну пятую массы, но все равно считается рекордсменкой даже среди соседок. Их также открыла группа Кроутера. Эти объекты тоже превысили рубеж в 150 масс солнца.

Ученые подсчитали, что если R136a1 разместить в Солнечной системе, то яркость свечения сравнительно с нашим светилом будет такой, как если бы сравнивали яркость Солнца и Луны.

Это самая большая звезда, о которой пока известно человечеству. Наверняка в галактике Млечный Путь десятки, если не сотни, более крупных светил, закрытых от нашего глаза газопылевыми облаками.

VV Цефея 2 . На 2400 световых лет разместилась VV Цефея 2, которая превышает размеры Солнца в 1600-1900 раз. Радиус составляет 1050 радиусов нашего Солнца. По излучению света звезда превышает ориентир от 275 до 575 тысяч раз. Это переменный пульсар, пульсирующий с интервалом 150 суток. Скорость космического ветра, направленного прочь от светила, составляет 25 км/сек.

Размеры Солнца и звезды VV Цефея 2

Исследованиями доказано, что VV Цефея 2 – это двойная звезда. Затмение второй звезды В происходит регулярно каждые 20 лет. VV Цефея В обращается вокруг основной звезды VV Цефея 2. Она голубая, период оборота у нее 20 лет. Затмение длится 3,6 года. Объект превосходит Солнце по массе в 10 раз, а интенсивностью свечения - в 100 000 раз.

Мю Цефея . В Цефее красуется красный супергигант, размерами превышающий Солнце в 1650 раз. Мю Цефея – это ярчайшая звезда Млечного пути. Яркость свечения выше ориентира в 38 000 раз. Она известна еще и как «гранатовая звезда Гершеля». Изучая звезду в 1780-х годах, ученый назвал ее «восхитительно красивым объектом гранатового цвета».

В небе северного полушария ее наблюдают без телескопа с августа по январь, она напоминает капельку крови на небосклоне. По прошествии двух-трех миллионов лет ожидают взрыв гигантской сверхновой, которая превратит звезду в черную дыру или пульсар и газопылевое облако.

В 20 000 световых лет от Земли сияет красный гигант V838 в созвездии Единорога. Это скопление звезд, раньше никому особенно не известное, «прославилось» в 2002 году. В это время там случился взрыв, который астрономы восприняли сначала как взрыв сверхновой. Но в силу молодого возраста звезда не подходила к космической «кончине».

Долгое время не могли даже предположить, в чем причина катаклизма. Сейчас выдвинуты гипотезы, что объект поглотил «звезду-компаньона» или объекты, обращавшиеся вокруг него.

Объекту приписывают габариты от 1170 до 1970 радиусов Солнца. Из-за гигантского расстояния ученые не дают точных цифр массы красной переменной звезды.

Еще недавно ученые считали, что параметры WHO 64 сопоставимы с R136a1 из созвездия Большого Пса.

Но было установлено, что размеры этого светила больше солнечных лишь в 1540 раз. Оно светит из Большого Магелланова облака.

V354 Цефея . Красный сверхгигант V354 Цефея, находящийся в 9000 световых годах от Земли, невидим без телескопа.

Он расположился в галактике Млечный Путь. Температура на оболочке - 3650 градусов по Кельвину, радиус больше солнечного в 1520 раз и определяется в 1,06 миллиардов км.

KY Лебедя . Лететь к KY Лебедя пришлось бы 5000 световых лет. Это время трудно вообразить. Такие цифры означают, что луч света летит с гиперсветовой скоростью от звезды к Земле 5000 лет.

Если сопоставить радиус объекта и Солнца, то он составит 1420 солнечных радиусов. Масса звезды лишь в 25 раз больше массы ориентира. Зато KY вполне поборется за звание самой яркой звезды в открытой нам части Вселенной. Ее светимость перегоняет солнечную в миллионы раз.

KW Стрельца . 10 000 непреодолимых световых лет отделяют нас от звезды KW в Стрельце.

Это красный сверхгигант размером 1460 солнечных радиусов и светимостью в 360 000 раз выше, чем у нашего Солнца.

Созвездие видно на небосводе южного полушария. Его легко отыскать на поверхности Млечного Пути. Впервые звездное скопление описал Птолемей во втором веке.

RW Цефея . О габаритах RW Цефея спорят до сих пор. Одни ученые утверждают, что размеры равны 1260 радиусам ориентира, другие склоняются, что они составляют 1650 солнечных радиусов. Это крупнейшая переменная звезда.

Если ее переместить на место Солнца в нашу систему, то фотосфера супергиганта окажется между траекториями Сатурна и Юпитера. Звезда стремительно летит к Солнечной системе со скоростью 56 км/сек. Конец светила превратит его в сверхновую, или ядро сколлапсирует в черную дыру.

Бетельгейзе. В 640 световых лет в Орионе расположился красный гигант Бетельгейзе. Размер Бетельгейзе составляет 1100 радиусов Солнца. Астрономы уверены, что в ближайшее время наступит период перерождения звезды в черную дыру или сверхновую. Человечество увидит это вселенское шоу из «первого ряда».

По мере того как мы жадно всматриваемся в небо со всеми нашими инструментами и исследуем его роботизированными космолетами и миссиями с человеческими экипажами, мы непременно сделаем новые удивительные открытия, которые повлекут нас еще дальше в просторы космоса.

Мы постоянно изучаем новые объекты среди триллионов небесных тел. Откроем еще не одну новую звезду, которая размерами затмит уже известные. Но увы, мы никогда не узнаем о настоящих масштабах Вселенной.

Карлики, гиганты и главная последовательность

Когда люди научились измерять размеры звезд, оказалось, что эти самые размеры очень разнообразны. В связи с этим появилась потребность как-то классифицировать звезды по размерам. Было это задолго до появления теории эволюции звезд и даже еще до теоремы Герцшпрунга-Рассела, т.е. примерно вторая половина девятнадцатого века.

Так вот, еще в этой седой астрономической древности выяснилось, что для ряда спектральных классов существуют две больших группы звезд этого класса, и в одной группе звезды заметно больше чем в другой. Ничтоже сумняшеся, маленькие звезды назвали "карликами", а большие "гигантами". Так возникла дожившая до наших дней терминология: красные карлики и красные гиганты, оранжевые карлики и оранжевые гиганты, желтые карлики и желтые гиганты... Стоп. Потому что с белыми звездами все оказалось гораздо сложнее: резкой разницы в размерах среди белых звезд не наблюдалось.

Потом Герцшпрунг и Рассел нарисовали свою диаграмму, и оказалось, что красные, оранжевые и желтые карлики находятся на главной последовательности, а именно в правой нижней ее части. Гиганты и сверхгиганты уютно устроились на нескольких горизонтальных последовательностях в правом верхнем углу диаграммы. Конечно, на диаграмме Герцшпрунга-Рассела откладывается светимость, а не размер, но, как мы помним, для звезд одной и той же температуры (цвета) светимость растет с площадью поверхности звезды. На диаграмме легко заметна разница в светимостях (а значит, и в размерах) между карликами и гигантами спектральных классов G, K, M.

А вот с белыми звездами так не получилось. Если вы посмотрите на диаграмму, то увидите, что в области белых и голубых звезд главная последовательность поднимается на один уровень светимостей с последовательностями гигантов и почти достигает уровня светимостей сверхгигантов. Белые и голубые звезды главной последовательности настолько велики и мощны, что назвать их карликами ну никак не получается!

Поэтому белые и голубые звезды главной последовательности так и называются - звезды главной последовательности. Длинный термин, но ничего лучшего не придумали.

Хотя о звездах главной последовательности в совокупности иногда говорят "карлики". Но такое использование термина все-таки неуклюже и некорректно, во-первых из-за больших белых и голубых звезд, а во-вторых потому, что имеются звезды-карлики, которые не находятся на главной последовательности.

С гигантами тоже оказалось не все гладко. В отличие от звезд главной последовательности, они наотрез отказались устраиваться на одной ровной и гладкой линии. Сначала для них пришлось нарисовать две последовательности - гиганты и сверхгиганты; но и этого оказалось мало. Сверхгиганты тоже разделились на две группы, так что пришлось вводить для них две подпоследовательности (Ia и Ib), а между сверхгигантами и обыкновенными гигантами втиснулась ветвь "ярких гигантов" (II). А совсем недавно открыли новый класс звезд, которые превышают по размерам и светимостям сверхгиганты. Для того, чтобы врисовать их последовательность (0) в диаграмму Герцшпрунга-Рассела, пришлось "увеличивать" ее сверху - расширять диапазон светимостей.

Кроме того, при подробном изучении космоса выяснилось, что существуют-таки звезды с промежуточными размерами между карликами и гигантами, хотя и сравнительно немного. Их назвали субгигантами.

Белые звезды главной последовательности не называют карликами - они для этого слишком велики. Но тем не менее, как мы знаем, белые карлики существуют. У них есть своя последовательность на диаграмме Герцшпрунга-Рассела (VII) и совершенно свои, не укладывающиеся в общую классификацию, спектральные классы.

Последовательность белых карликов находится левее и ниже главной последовательности. И протягивается она через диапазон температур, соответствующий нескольким классическим спектральным классам. Т.е. получается, что белые карлики могут быть и желтыми, и оранжевыми, и даже голубоватыми. И все равно они будут белыми карликами, потому что этот термин применяется к классу звезд, который определяется не температурой (она может быть почти любой), а специальным внутренним строением, и прежде всего огромной плотностью (наш знакомый Сириус B имеет диаметр Земли и массу Солнца).

Что до голубых карликов, то это понятие пока гипотетическое, относится к теоретически возможному, но неоткрытому пока типу звезд.

Таблица, которая представляет разновидности звезд с точки зрения размера.
Для простоты в сверхгиганты включены и гипергиганты.

	Карлики	Звезды главной последовательности	Гиганты	Сверхгиганты
Голубые	гипотетические	Регул, Спика	Беллатрикс, Альциона А	Ригель
Белые	Сириус B, Процион B, Звезда Ван Маанена	Сириус, Вега, Альтаир	Тубан, Сигма Октанта	Денеб, Полярная звезда, Канопус
Желтые	Солнце, Альфа Центавра А		Капелла Aa, Капелла Ab	Ро Кассиопеи
Оранжевые	Альфа Центавра B, Эпсилон Эридана, 61 Лебедя		Арктур, Поллукс, Альдебаран	Омикрон 1 Большого Пса, Сигма Большого Пса, Пси 1 Возничего
Красные	Проксима Центавра, Звезда Барнарда и много-много других		Гамма Южного Креста	Бетельгейзе, Антарес, VY Большого Пса

Итак, подведем итоги: для желтых, оранжевых и красных звезд понятия "карлик" и "звезда главной последовательности" совпадают; для белых и голубых звезд они очень и очень различаются.

Я с удовольствием добавлю в эту таблицу ваши любимые звезды. :-)

Чемпионы Вселенной

Конечно, вы хотите узнать, каких размеров бывают звезды и какие звезды во Вселенной самые большие и самые маленькие.

Понятно, что самую большую звезду надо искать среди гипергигантов, но каких? Однозначных зависимостей, связывающих температуру и размер, для гигантов нет, но в общем и целом известно, что звезды разогреваются при сжатии и остывают при расширении. Поэтому, скорее всего, самая большая звезда будет и одной из самых холодных - красным гипергигантом.

Это действительно так. Самая большая известная на сегодня звезда - VY Большого Пса. Этот монстр Вселенной в 2000 раз больше Солнца по диаметру, и посчитайте сами, во сколько раз по объему. По массе она больше Солнца только приблизительно в 20 раз, так что можете себе представить, какая у нее низкая плотность. Светимость у нее благодаря гигантским размерам примерно 300000 солнечных, несмотря на то, что температура поверхности всего 3000 К. Находится она от нас в 5 тысячах световых лет, так что, понятное дело, видна только в телескоп.

Рисунок иллюстрирует, на сколько раз VY Большого Пса больше Солнца.

С обратной стороны... отличников прошу опустить руки, сегодня мы не выходим за пределы главной последовательности, а то потом будет неинтересно. С обратной стороны чемпионку надо искать среди красных карликов, но тут возникают две проблемы. Во-первых, эти красные карлики в большинстве своем похожи друг на друга больше, чем две репродукции одной картины, а во-вторых, эти крохотные тусклые сущности пойди замерь с достаточной точностью! Для примера можно привести один из самых крохотных известных на сегодня красный карликов - Wolf424B (второй компонент системы, обозначенной в каталоге Вольфа как 424, и другого названия у нее нет). Радиус у него 0,14 солнечных, масса - 0.13 солнечных (нижний возможный предел массы для нормальной звезды). Впрочем, первый компонент этой системы, Wolf424A, только чуть-чуть покрупнее своего собрата и тоже входит в число самых маленьких известных звезд.

Тяжелые и легкие

А каково разнообразие звезд по массам?

Существенно меньшее, чем по размерам. Существует верхний предел возможной массы для звезды, связанный с предельно возможной светимостью, которую называют пределом Эддингтона. Сэр Артур Эддингтон доказал, что более тяжелая и яркая звезда не может существовать, потому что не возникнет равновесия гравитации и внутреннего давления, и звезда просто будет очень неустойчивой. Предельная масса звезд получается примерно 150 солнечных масс.

Вселенная неплохо демонстрирует правильность этого заключения: звезд с массой больше 150 не найдено (имеются оценки в районе 175 солнечных масс, но они крайне неточны). Довольно уверенно в числе чемпионок Вселенной по массе называют уже упоминавшуюся чемпионку по светимости Эту Киля.

А нижний предел массы звезды, как уже упоминалось выше - 0.13 солнечных масс. Все, что немного тяжелее этого предела - наши знакомые красные карлики. Если масса звезды меньше 0.13 солнечных масс, гравитация не сможет сжать ее достаточно сильно для того, чтобы ядро разогрелось достаточно для начала термоядерной реакции превращения водорода в гелий. То есть такой объект никогда не сможет выйти на главную последовательность.

О том, что за объекты эти нечты с массой меньше 0.13 солнечных, поговорим в следующий раз.

С высокой светимостью [до 10 5 -10 6 светимостей Солнца (Lʘ)] и низкой эффективной температурой (3000-5000 К).

Согласно Йеркской спектральной классификации, они относятся соответственно к спектральным классам К и М и классам светимости III и I (или 0 в случае наиболее массивных красных сверхгигантов - так называемых гипергигантов). Радиусы красных гигантов достигают сотен радиусов Солнца (Rʘ), а красных сверхгигантов - тысяч Rʘ. Красные гиганты и сверхгиганты излучают преимущественно в красной и ИК-областях спектра. Характерная особенность спектров красных гигантов и сверхгигантов - присутствие линий излучения металлов, линий Н и К Са II, Са I, молекулярных полос поглощения. К типичным красным гигантам относится Альдебаран (светимость ≈ 160Lʘ, радиус ≈ 25Rʘ), к красным сверхгигантам - Бетельгейзе (≈ 7·10 4 Lʘ, ≈ 700Rʘ).

Звёзды попадают в область диаграммы Герцшпрунга - Рессела, занимаемую красными гигантами и сверхгигантами, в результате расширения их оболочек после выгорания в ядрах звёзд водорода (смотри Эволюция звёзд). Красными гигантами становятся звёзды с массами от ≈ 1 массы Солнца (Мʘ) до ≈ (8-10)Мʘ. В красные сверхгиганты превращаются звёзды с массами от ≈ (8-10)Мʘ до ≈ 40Мʘ. Первоначально красные гиганты и сверхгиганты имеют гелиевые ядра, окружённые слоем, в котором происходит термоядерное горение водорода. Когда температура в центре звезды Т с достигает ≈ 2·10 8 К, начинается горение гелия. Выгорание гелия приводит к образованию углеродно-кислородных ядер (рис.), окружённых двумя неустойчивыми слоями горения - гелиевым и водородным (так называемые гиганты асимптотической ветви). Вещество в ядрах красных гигантов вырождено.

Для красных гигантов и сверхгигантов характерно интенсивное истечение вещества (звёздный ветер), поток которого может достигать 10 -5 -10 -4 Мʘ в год. Звёздный ветер возникает под действием давления излучения, пульсационной неустойчивости, ударных волн в коронах звёзд. Потеря вещества и его охлаждение могут приводить к возникновению огромных газово-пылевых околозвёздных оболочек, полностью поглощающих видимое излучение звёзд.

Такие объекты излучают в ИК-диапазоне спектра (так называемые OH/IR-звёзды).

Горение водорода и гелия в слоевых источниках приводит к увеличению масс ядер звёзд; ядра сжимаются и Т с возрастает. Однако у красных гигантов с исходными массами ≤(8-10)Мʘ потеря вещества приводит к тому, что массы их вырожденных углеродно-кислородных ядер не достигают значения, при котором возможно возгорание углерода, и они превращаются в белые карлики с массами ≤Мʘ, пройдя стадию планетарной туманности. В ядрах более массивных звёзд последовательно выгорают углерод, кислород, неон, магний, кремний, и процесс нуклеосинтеза завершается образованием железных (56 Fe) ядер с массой ≈ (1,5-2)Мʘ, которые коллапсируют с образованием нейтронных звёзд или чёрных дыр. Коллапсирующие красные сверхгиганты проявляются в качестве сверхновых звёзд II типа. Время, которое звёзды проводят на стадии красных гигантов или красных сверхгигантов, составляет около 10% полного времени их жизни.

Среди красных гигантов и сверхгигантов наблюдаются переменные звёзды различных типов: мириды, полуправильные переменные и др. с периодами пульсаций от десятков суток до нескольких лет и вариациями блеска до нескольких звёздных величин. Пульсации могут быть как радиальными, так и нерадиальными. На пульсации могут налагаться распространяющиеся в оболочках звёзд ударные волны.

Звёзды с химическим составом, близким к солнечному, с исходными массами ≥40Мʘ не достигают в ходе эволюции стадии красного сверхгиганта, поскольку уже на стадии горения водорода в ядре теряют большую часть водородной оболочки и перемещаются в область диаграммы Герцшпрунга - Рессела, занимаемую горячими звёздами (с эффективной температурой до 10 5 К). Звезда может также покинуть область красных гигантов или сверхгигантов и переместиться в область более горячих звёзд, если она входит в состав тесной двойной системы и теряет оболочку в результате заполнения полости Роша.

Лит.: Зельдович Я. Б., Блинников С. П., Шакура Н. И. Физические основы строения и эволюции звезд. М., 1981; Засов А. В., Постнов К. А. Общая астрофизика. Фрязино, 2006.