Sao Wolf-Rayet làm cho mặt trời của chúng ta trông nhỏ bé. Chúng có thể to gấp hàng trăm lần, sáng hơn hàng triệu lần và nóng hơn hàng chục nghìn độ.
Mặt trời của chúng ta nghe có vẻ khá ấn tượng: 1,3 triệu lần thể tích Trái đất, lớn gấp 330.000 lần, 10.000 độ C trên bề mặt của nó và 400 triệu tỷ tỷ watt điện. Nhưng, đối với một ngôi sao, mặt trời khá đẹp. Các đối thủ nặng ký thực sự là các ngôi sao Wolf-Rayet: những ngôi sao to nhất và sáng nhất được biết đến.
Đầu tiên, một số con số. Hơn hai mươi lần khối lượng mặt trời của chúng tôi. Hàng triệu lần sáng hơn. Nhiệt độ vượt quá 50.000 độ. Và với kích thước của chúng, điều đó thật khó nói. Ngôi sao đồ sộ này thực sự khá mịn. Điều đó vì họ gặp khó khăn trong việc giữ mình lại với nhau. Áp lực từ ánh sáng cực mạnh đủ để xé toạc ngôi sao. Bức xạ này thúc đẩy các cơn gió sao mạnh mẽ. Thổi tại hơn mười triệu dặm mỗi giờ, các ngôi sao đổ khoảng hai nghìn tỷ tỷ tấn nguyên liệu mỗi năm. Điều đó giống như nhổ ba Trái đất vào không gian hàng năm!
WR124 là một ngôi sao Wolf-Rayet cách Trái đất 8.000 năm ánh sáng. Đây Hubble Space Telescope hình ảnh hiển thị khối nóng của khí, mỗi cái nặng 30 lần so với Trái Đất, bị thổi bay vào không gian ở gần 100.000 dặm một giờ. Tín dụng: Y. Grosdidier, A. Moffat, G. Joncas, A. Acker và NASA
Được đặt theo tên các nhà thiên văn học người Pháp Charles Wolf và George Rayet, người đã phát hiện ra chúng tại Đài thiên văn Paris năm 1867, các ngôi sao Wolf-Rayet cực kỳ hiếm. Chúng ta chỉ biết có 500 trong Dải Ngân hà, cộng thêm vài trăm thiên hà xung quanh.
Chỉ có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Gamma 2 V Bachelorum, ở chòm sao Vela phía nam, không chỉ là ngôi sao Wolf-Rayet gần nhất mà còn là một trong những ngôi sao sáng nhất trên bầu trời. Nằm cách chúng ta khoảng 1.000 năm ánh sáng, nó là một phần của hệ thống sao gồm sáu thành viên. Gamma 2, trong khi xuất hiện như một ngôi sao duy nhất bằng mắt thường, thực ra là một cặp sao. Chúng cách nhau bởi cùng một khoảng cách với Trái đất và mặt trời. Một người là siêu sao xanh, người kia là ngôi sao Wolf-Rayet. Mặc dù hiện tại gấp chín lần khối lượng mặt trời của chúng tôi, nó đã mất một lượng đáng kể. Nhiều khả năng, nó bắt đầu với hơn 35 lần khối lượng mặt trời!
AB7 là một tinh vân, có chiều dài 200 năm ánh sáng, trong Đám mây Magellen lớn. Nó được thắp sáng bởi một hệ thống sao nhị phân trong lõi của nó. Một trong những ngôi sao là một con Sói-Rayet làm nổ tung không gian xung quanh ở nhiệt độ 120.000 độ. Tín dụng: ESO
Nhưng ngay cả một ngôi sao như Gamma 2 V Bachelorum trông cũng đáng sợ khi được so sánh với ngôi sao lớn nhất được biết đến. Cách Trái đất 165.000 năm ánh sáng, nó nằm trong Đám mây Magellan Lớn, một thiên hà vệ tinh của Dải Ngân hà. Một phần của cụm siêu sao R136, R136a1 nặng khoảng 265 mặt trời! Và nó sáng hơn gần chín triệu lần.
R136a1 và các ngôi sao giống như nó là một bí ẩn đối với các nhà thiên văn học. Họ bất chấp những gì chúng ta nghĩ rằng chúng ta biết về cách các ngôi sao hình thành. Một trong những giả thuyết hàng đầu là R136a1 không hình thành trực tiếp từ sự sụp đổ của đám mây hydro phân tử, mà là kết quả của hai ngôi sao lớn va chạm. Một cặp sao rất gần có thể xoắn ốc về phía nhau và cuối cùng hợp nhất để tạo thành một sao khổng lồ.
Kích thước của mặt trời (màu vàng) so với các ngôi sao khác. Quả bóng nhỏ màu đỏ ở bên trái là một chú lùn đỏ. Bên phải mặt trời là một sao lùn xanh, nặng hơn mặt trời khoảng 8 lần. Trong nền là R136a1 có trọng lượng 265 mặt trời. Bạn có thể xếp hàng khoảng 35 mặt trời dọc theo đường kính của nó! Tín dụng: ESO / M. Kornmesser
Các nhà thiên văn học suy đoán về việc R136a1 sẽ kết thúc cuộc đời như thế nào. Một số người nghĩ rằng nó là một ứng cử viên cho một siêu tân tinh. Một siêu tân tinh thông thường sẽ vượt trội hơn cả một thiên hà. Một siêu tân tinh biến mất với sức mạnh của một trăm siêu tân tinh. Về cơ bản, đây là một siêu tân tinh trên steroid.
Một khả năng khác cũng hấp dẫn không kém. R136a1 có thể ra ngoài như một cặp siêu tân tinh không ổn định.
Lõi của các ngôi sao rất lớn được giữ bởi các tia gamma được giải phóng trong các phản ứng hạt nhân. Khi ngôi sao đè xuống lõi của nó, các phản ứng tăng tốc và các tia gamma bay lên với nhiều năng lượng hơn. Nhưng có một cái bẫy.
Vượt qua một ngưỡng năng lượng nhất định, các tia gamma bắt đầu tương tác với các hạt nhân nguyên tử để tạo ra các cặp electron-positron. Điều này có hiệu quả cắt giảm khoảng cách tia gamma có thể đi xa. Các cặp electron-positron ngay lập tức hủy lẫn nhau để tạo thành một tia gamma khác, tạo thành một cặp khác, v.v. Thay vì giữ ngôi sao, các tia gamma tạo ra các cặp hạt này thay thế.
Các lực đối trọng biến mất. Ngôi sao sụp đổ. Việc nén lõi gây ra vụ nổ nhiệt hạch chạy trốn. Nhưng thay vì tạo ra một ngôi sao neutron hoặc lỗ đen, siêu tân tinh không ổn định cặp dẫn đến sự hủy diệt hoàn toàn của sao. Không có gì bị bỏ lại phía sau.
Cách xa 8.000 năm ánh sáng, Eta Carinae là một ngôi sao có khối lượng mặt trời 150, là ứng cử viên hàng đầu cho vụ nổ sao cực lớn như siêu sao. Nếu điều này xảy ra, ánh sáng sẽ đủ sáng để đọc ở đây trên Trái đất. Hình ảnh Kính viễn vọng Không gian Hubble này cho thấy các đốm khí và bụi được thổi vào không gian với tốc độ hơn một triệu km mỗi giờ! Tín dụng: Nathan Smith (Đại học California, Berkeley) và NASA
Một vài siêu tân tinh gần đây là ứng cử viên cho một vụ nổ như vậy. Trong một thiên hà cách Trái đất 240 triệu năm ánh sáng, SN 2006gy là một trong những vụ nổ sao mạnh nhất từng được ghi nhận. Nếu một ngôi sao gần đó phải trải qua vụ nổ như vậy, như Eta Carinae cách xa 8.000 năm ánh sáng, các nhà thiên văn học ước tính rằng bạn có thể đọc được vào ban đêm nhờ ánh sáng của siêu tân tinh. Bạn thậm chí có thể nhìn thấy nó trong ngày.
Lớn và mạnh mẽ như mặt trời của chúng ta xuất hiện với chúng ta, nó nhợt nhạt so với một số anh em họ của nó. Các ngôi sao Wolf-Rayet chỉ là một ví dụ. Nặng khoảng 30 đến hơn 200 lần khối lượng mặt trời và chiếu sáng hơn một triệu lần, chúng cho chúng ta thấy vũ trụ có thể cực đoan đến mức nào.