Hiperžvaigždė (šviesumo klasė0) — tai itin masyvi ir labai šviesi žvaigždė, pasižyminti dideliu masės netekimo greičiu ir išplėstomis, nestabiliomis atmosferomis. Tikslus apibrėžimas nėra visiškai sutartas: dažnai hiperžvaigždėmis vadinamos žvaigždės, kurių šviesumas ir spektrinė charakteristika viršija įprastinių superžvaigždžių ribas, todėl jas tradiciškai žymi šviesumo klase 0 arba Ia+.

Savybės

  • Didžiulė masė ir šviesumas: hiperžvaigždės dažnai turi dešimtis ar net šimtus Saulės masių; jų spindulius ir ryškumus vertina kaip daug kartų didesnius už įprastines žvaigždes — šviesumas gali siekti 10^5–10^6 kartų didesnį už Saulę.
  • Didelis masės netekimas: jos praranda medžiagą intensyviomis vėjo srovėmis ir erupcijomis — tipiniai netekimo greičiai yra apytiksliai 10−5–10−3 Saulės masių per metus, kartais dar didesni per trumpas erupcijas.
  • Plati spektrinė įvairovė: hiperžvaigždžių tarpe yra raudonųjų hiperžvaigždžių (dideli spinduliai, žemesnė paviršiaus temperatūra) ir mėlynųjų hiperžvaigždžių / šviesių mėlynųjų kintamųjų (aukšta temperatūra, stiprūs vėjai, LBV tipo elgesys).
  • Nestabilumai ir pulsacijos: daugeliui hiperžvaigždžių būdingos stiprios pulsacijos, galimos masyvios erupcijos (pvz., Luminous Blue Variable tipo renginiai) ir sudėtingos emisijos/absorbcijos linijos (P Cygni profilis).
  • Aplinkos įtaka: dėl didelio masės netekimo jie dažnai uždaromi aplinkinių dulkių ir dujų apvalkaluose ar debesyse, kurie gali formuoti matomas apvalkales arba planetarinių dimensijų molo formacijas.

Klasifikacija ir terminai

Hiperžvaigždžių klasifikacija nėra griežtai standartizuota. Tradiciškai tokios žvaigždės pažymimos kaip šviesumo klasė 0 arba Ia+, tačiau praktikoje astronomai vertina spektrą, emisijos linijas, masės netekimo greitį ir šviesumą. Kai kuriose publikacijose hiperžvaigždėms taikomas ir platesnis kriterijų rinkinys, o ribos tarp superžvaigždžių ir hiperžvaigždžių gali skirtis.

Žinomiausios hiperžvaigždės

Žvaigždžių parametrų matavimai (ypač spindulio) yra sudėtingi ir dažnai netikslūs dėl išplitusių atmosferų ir dulkių. Vis dėlto tarp žinomiausių paminėtinos:

  • UY Scuti — dažnai minima kaip viena iš didžiausių pagal skersmenį; kai kurie vertinimai nurodo, kad ji yra maždaug 1700 kartų platesnė už Saulę, tačiau tokie skaičiai priklauso nuo diskontuotų matavimo prielaidų ir gali keistis.
  • NML Cygni — dar viena labai didelė raudonoji hiperžvaigždė, kurios spindulys įvertintas maždaug 1650 kartų didesnis už Saulę; ji taip pat pasižymi intensyviu masės netekimu ir aplinkine dulkių apvalkale.
  • VY Canis Majoris — žinoma raudonoji hiperžvaigždė su dideliu spinduliu ir masės netekimu.
  • Eta Carinae — labai ryški ir nestabili mėlynoji hiperžvaigždė / Luminous Blue Variable, patyrusi dideles XIX a. erupcijas ir supama masyvios Homunculus rūko struktūros.
  • P Cygni — istoriškai svarbi kaip P Cygni tipo emisijos ir absorbcijos profilių pavyzdys, rodančio stiprų vėją.

Gyvavimo trukmė ir galutinė lemtis

Trumpa gyvavimo trukmė: dėl didžiulio šviesumo ir spartos, kuria deginamas branduolinis kuras, hiperžvaigždės gyvena labai trumpai — paprastai tik keletą milijonų metų (daug trumpiau nei Saulės ~10 milijardų metų).

Galutinė lemtis: hiperžvaigždės paprastai baigia savo gyvavimą kolapsuodamos į supernovas (dažnai tipų II, IIn ar masyvios erupcijos lydimos sprogimai) arba, labai masyvios žvaigždės atvejais, jos gali sukelti hipernovas ar tiesiogiai suformuoti juodąsias skyles. Kai kurių itin masyvių žvaigždžių galimi scenarijai apima net pair-instability supernovas, kurios gali visiškai išsklaidyti žvaigždę.

Kodėl sunku jas aptikti ir matuoti?

  • Santykinis retumas — hiperžvaigždės yra retos, nes joms reikia palankių sąlygų susiformuoti ir jos gyvena trumpai.
  • Uždengimas dulkių — daugelis jų yra apsuptos dulkių ir dujų, todėl jas geriausiai pastebima infraraudonųjų bangų diapazone, o optiniuose vaizduose jos gali būti uždengtos.
  • Išsiplėtusios ir nestabilios atmosferos komplikuoja spindulio ir masės matavimus; įvairūs metodai (interferometrija, spektralinė analizė, žvaigždės variacijos stebėjimas) duoda skirtingus rezultatus.

Santrauka: hiperžvaigždės — tai itin masyvios, labai šviesios ir nestabilios žvaigždės su dideliu masės netekimu. Jos yra vienos įspūdingiausių ir trumpiausiai gyvenančių žvaigždžių tipų, žaidžiančių svarbų vaidmenį galaktikų cheminėje evoliucijoje bei žvaigždžių gimimo ir žuvimo procesuose.