Vy Canis Majoris Discovery, caractéristiques, structure, formation et évolution

Vy Canis Majoris C'est une étoile de la constellation de Canis Majoris ou Mayor, où Sirio est également. Vy Canis Majoris est à environ 4900 années-lumière de la terre et est visible avec des binoculaires et des télescopes, montrant une couleur distinctive rouge.

Les premières observations de Vy Canis Majoris (VY CMA) datent du début du XIXe siècle. Ils sont dus à l'astronomie française. 

Figure 1. Vy Canis Majoris Dans la constellation d'Orion, c'est une étoile avec un radi. Source: Wikimedia Commons. Judy Schmidt [CC par 2.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 2.0)].

Avec les améliorations de la conception des télescopes, les astronomes au début du 20e siècle ont rapidement remarqué à quel point il est singulier VY CMA, grâce à sa luminosité variable et qu'elle est enveloppée dans une nébuleuse complexe, pleine de grumeaux et de condensations.

C'est pourquoi pendant un certain temps, on pensait que c'était plutôt un système d'étoiles. Cette idée est actuellement exclue, bien que certains astronomes soutiennent qu'il y a au moins un partenaire. 

Les observations indiquent que VY CMA est extrêmement lumineux et d'une taille exceptionnelle, des milliers de fois plus que le soleil. Au point que, pour occuper le lieu de cela, l'étoile ne s'étendrait pas moins que jusqu'à l'orbite de Saturne.

Vy CMA est définitivement à une étape très instable, qui précède la fin de sa vie, car l'étoile se détache rapidement de ses couches externes et les jette dans l'espace, où ils s'étendent comme un nébuleux autour de lui.

C'est pourquoi les astronomes n'excluent pas la possibilité que, en peu de temps, VY CMA subit une épidémie de supernova.

[TOC]

Caractéristiques

Les astronomes sont très intéressés à étudier une star aussi unique que VY CMA, car leurs informations sont décisives dans l'étude de Star Evolution. 

VY CMA se caractérise par les stars de la plus grande radio et est aussi la lumière. Il est également parmi les plus massifs des étoiles supergigeantes rouges, des stars qui ont déjà parcouru un grand tronçon de leur vie d'étoile.

VY CMA est également fascinant car leurs jours devraient se terminer d'une manière soudaine, dans une grande explosion de supernova. Regardons certains des détails les plus intéressants:

Emplacement

VY CMA est visible de la Terre dans la constellation de Can Mayor, près de Sirio et de la constellation d'Orion. C'est entre 3900 et 4900 années-lumière de la Terre. 

Peut vous servir: particules subatomiques

Il n'est pas facile d'établir la distance avec précision, en premier lieu car l'étoile n'est pas proche et deuxièmement car il lance du matériel en continu. Par conséquent, il est enveloppé dans une nébuleuse (voir figure 1) qui empêche de voir l'atmosphère de l'étoile et rend difficile de faire des estimations précises.

Figure 2. La constellation de la boîte principale et du VY CMA indiquait par un cercle rouge, près de NGC 2362, un cluster ouvert plein de jeunes étoiles et d'étoiles en formation. Source: Wikimedia Commons. Canis_major_consttellation_map.PNG: Torsten Bongers.Travail dérivé: KXX [CC BY-SA 3.0 (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /]].

Variabilité

En 1931, c'était déjà un fait que VY CMA a connu des variations notables de sa luminosité, de sorte qu'elle a été décrite comme une étoile variable à longue périoode. 

Bien qu'il soit très brillant, sa magnitude absolue varie entre -9.5 et -11.5. Comparez avec le syrien, qui a une magnitude -1.6 Et le soleil, l'objet le plus brillant vu de la Terre, avec -26.7.

Pour identifier les étoiles variables, les astronomes attribuent un nom formé par une ou quelques lettres majuscules, suivies du nom de la constellation dans laquelle ils sont trouvés. 

La première variable découverte est attribuée à la lettre R, la suivante et ainsi de suite. Lorsque les lettres sont terminées, une séquence commence par RR, RS et donc, de sorte que VY CMA est le numéro 43 parmi les étoiles variables de Can Mayor.

Et pourquoi VY CMA ou d'autres stars connaissent des changements dans leur luminosité? Cela peut être dû au fait que l'étoile modifie sa luminosité, en raison des contractions et des extensions. Une autre raison peut être la présence d'un autre objet qui éclipse temporairement.

Radio

Certains astronomes estiment le rayon de Vy CMA jusqu'à 3000 fois le rayon du soleil. D'autres estimations plus prudentes indiquent une taille de 600 radios solaires, bien que les mesures les plus récentes soient situées dans 1420 radios solaires. 

Le fait que VY CMA soit enveloppé dans une nébuleuse de matière éjectée par la même étoile est responsable du rayon variable de l'étoile. Un chiffre qui jusqu'à présent reste en discussion.

Pendant un temps, Vy CMA a été la plus grande star connue. De nos jours, il est dépassé par Uy Scuti (1708 radios solaires) dans la constellation du bouclier et par Westerlund 1-26 (2544 radios solaires selon certains, 1500 selon d'autres) dans la constellation d'Ara.

Masse

Pas nécessairement parce que c'est une grande étoile, c'est la star la plus massive de tous. À partir de la température et de l'ampleur (bolométrique), on estime que la masse actuelle de VY CMA est de 17 ± 8 masses solaires (la masse du soleil est de 1 989 × 10 ^ 30 kg).

Peut vous servir: quel est le diviseur de tension? (Avec des exemples)

VY CMA perd de la masse à un taux de 6 × 10 ^ −4 masses solaires chaque année, sans avoir de violentes éjections de masse qui se produisent fréquemment. De cette façon, la nébuleuse qui entoure l'étoile est formée.

Température et luminosité

La température de Vy Canis Majoris est estimée à 4000 K et une luminosité entre 200 000 et 560 000 fois jusqu'au soleil. La luminosité équivaut à la puissance (énergie par unité de temps) émise par l'étoile vers l'espace.

La luminosité du soleil est utilisée comme référence et unité pour mesurer la puissance des objets astronomiques. Une (1) luminosité solaire équivaut à 3.828 × 10 ^ 26 watts.

La température et la luminosité de Vy Canis Majalis sont situées dans la région supergigente du diagramme RH de la classification des étoiles.

figure 3. Diagramme H-R des étoiles. Les supergigants rouges et les hypergigants comme Vy Canis Majalis sont en tête de droite. Source: Wikimedia Commons.

Le diagramme HR ou Hertzsprung-Russell est un graphique de la luminosité des étoiles selon leur température. La position occupée par une étoile dans ce diagramme indique son état évolutif et dépend de sa masse initiale.

Les étoiles qui consomment de l'hydrogène pour former l'hélium dans leur noyau sont celles trouvées dans la séquence principale (Séquence principale), La diagonale du schéma. Notre soleil est là, tandis que le prochain Centauri est à droite, car il est plus froid et plus petit.

Au lieu de cela, Betheteuse, Antares et VY CMA sont sortis de la séquence principale, car l'hydrogène a déjà pris fin. Ensuite, ils ont émigré vers la ligne évolutive des étoiles rouges supergigentes et hypergigentes, en haut à droite du diagramme.

Au fil du temps (astronomique, bien sûr) des étoiles comme le soleil deviennent des naines blanches, descendant dans le diagramme RH. Et les supergigants rouges terminent leurs jours en tant que supernovas.

Structure

Les étoiles sont essentiellement des sphères de composés gaziers et de l'hélium pour la plupart, accompagnés de traces des autres éléments connus.

La structure des étoiles est plus ou moins la même pour tous: un cœur Lorsque des réactions de fusion se produisent, une couche intermédiaire appelée manteau ou enveloppement et la couche externe ou atmosphère stellaire. Au fil du temps, l'épaisseur et les caractéristiques de ces couches sont modifiées.

Il y a deux forces qui gardent l'étoile cohésive: d'une part l'attraction gravitationnelle qui a tendance à la comprimer et de l'autre la pression générée à partir du noyau par les réactions de fusion, qui l'élargit. 

Figure 4. Une étoile est en équilibre hydrostatique lorsque la gravité qui a tendance à la compresser est équilibrée avec la pression de fusion qui l'élargit. Source: F. Zapata.

Lorsqu'un déséquilibre se produit, comme l'épuisement de l'hydrogène, la gravité prévaut et le noyau de l'étoile commence à s'effondrer, générant de grandes quantités de chaleur.

Il peut vous servir: condensat fermionique: propriétés, applications et exemples

Cette chaleur est transmise aux couches adjacentes et donne naissance à de nouvelles réactions de fusion qui renvoient temporairement l'équilibre à l'étoile. Mais dans le processus, les couches les plus externes se développent violemment et l'étoile gonfle, devenant un géant rouge.

Et si la masse initiale de l'étoile était supérieure à 8 masses solaires, alors elle devient un supergigent ou un hypergigent, comme Vy Canis Majoris. 

Les étoiles hypergigentes sont inhabituelles dans l'univers, à moins que nous ne sachions. Il y a du bleu, du blanc, du jaune, du rouge ... La différence de couleur est due à la température, le bleu est plus chaud et les rouges les plus froids.

Lorsque les étoiles s'approchent à la fin de leur évolution, ils acquièrent une structure en couches d'oignon, car comme il brûle des éléments plus lourds, il y a une couche plus externe de l'élément moins dense brûlé avant, comme on le voit sur la figure.

C'est pourquoi dans les composés chimiques de Vy Canis Majoris de la nature la plus diversifiée ont été détectés.

Figure 5. Structure dans les couches «oignons» d'une étoile dans sa dernière phase d'évolution. Source: Observatoire du Sud européen.

Formation et évolution

Comme All Stars, Vy Canis Majoris aurait dû être formé grâce au fait que la gravité traitait du gaz compactant et de la poussière cosmique dans un énorme nuage. 

En l'occurrence, la température augmente jusqu'à ce que le réacteur nucléaire de l'étoile commence. Ensuite, l'équilibre hydrostatique entre les forces mentionnées ci-dessus survient: la gravité qui compacte et la pression du noyau veut se développer à l'étoile. 

À ce stade et toujours selon sa pâte, l'étoile est située dans la séquence principale. Pour Vy Canis Majoris, il devait être à gauche du diagramme, dans la région des étoiles géantes bleues, mais l'hydrogène épuisé, il est passé à la ligne évolutive des hypergigentes.

Les étoiles massives terminent généralement leurs jours dans l'explosion de supernova, comme nous l'avons dit. Mais ils peuvent également subir des pertes de masse et devenir un géant bleu, au moins pendant une courte période, pour terminer leurs jours en tant qu'étoile à neutrons ou un trou noir.

Comparaison avec le soleil

Dans l'image suivante, une comparaison apparaît entre les tailles de Vy Canis Majalis et le soleil. Non seulement ils sont différenciés en taille, en masse et en température, mais les lignes évolutives des deux sont très différentes.

Figure 6. Taille comparative entre le soleil, y compris l'orbite de la Terre (dans le rectangle) et Vy Canis Majoris. Source: Wikimedia Commons.

Le soleil finira par quitter la séquence principale et deviendra un géant rouge, étendant sa taille au-delà de la terre. Mais il y en a encore beaucoup, car le soleil n'est que dans la moitié de sa vie en tant qu'étoile stable. Ça a été environ 4.603 milliards d'années.

Il en a encore beaucoup d'autres, mais à cause de sa pâte, le soleil finira ses jours en tant que nain blanc, tandis que Vy Canis Majalis le fera peut-être d'une manière beaucoup plus spectaculaire.

Les références

1. Association américaine des observateurs star variables. Vy Canis Majoris. Récupéré de: Aavso.org.
2. Carroll, B. Une introduction à l'astrophysique moderne. 2e. Édition. Pearson. 
3. Martínez, D. Évolution des étoiles. Vaeliada. Récupéré de: Google Books.
4. Paolantonio, s. La star variable remarquable Vy Canis Majoris. Récupéré de: HistoriaDelastronomia.Des dossiers.Wordpress.com.
5. Abusco, p. Fusion dans l'univers: d'où vient vos bijoux. Récupéré de: Scienceinschool.org.
6. Wikipédia. Red Supergigent. Récupéré de: est.Wikipédia.org.
7. Wikipédia. Vy Canis Majoris. Récupéré de: dans.Wikipédia.org.