Крупнейшие известные звёзды по размеру¶

Крупнейшая известная звезда — это звезда с наибольшим измеренным радиусом среди всех наблюдаемых объектов этого класса. По состоянию на 2020-е годы этим титулом в научной литературе чаще всего наделяется UY Щита, хотя ряд источников называет и другие сверхгиганты, например Stephenson 2-18. Точное определение «самой большой» звезды затруднено: радиусы сверхгигантов измеряются косвенно, а их атмосферы разрежены и не имеют чёткой границы, поэтому значения радиусов у разных авторов расходятся на десятки процентов.

¶Критерии определения

Размер звезды определяется её радиусом — расстоянием от центра до фотосферы, условной поверхности, с которой излучение уходит в космос. У сверхгигантов фотосфера разрежена, и границу проводят по глубине, на которой становится прозрачной для наблюдателя оптическая толща. Радиус измеряют несколькими способами:

• Геометрический — по угловому диаметру и расстоянию до звезды (интерферометрия, затменные двойные).
• Фотометрический — по светимости и эффективной температуре через закон Стефана — Больцмана.
• Сейсмический — по частотам пульсаций (применяется к менее массивным звёздам).

Для сверхгигантов чаще применяют фотометрический метод, поэтому оценки радиусов зависят от модели атмосферы и принятого расстояния. Разброс оценок радиуса UY Щита, например, составляет от 1700 до 2400 солнечных радиусов.

¶UY Щита

UY Щита (UY Scuti) — красный сверхгигант спектрального класса M4Ia в созвездии Щит, расположенный примерно в 9500 световых годах от Солнца. Звезда была открыта в 1860 году немецкими астрономами Робертом Лютером и Фридрихом Вестфалем. В 2012 году группа астрономов с обсерватории Паранал (Чили) на основе интерферометрических измерений оценила радиус UY Щита в 1708 солнечных радиусов, что сделало его крупнейшей известной звездой по этому показателю. Согласно оценкам, звезда обладает светимостью в 340 000 солнечных, а её масса составляет от 7 до 10 масс Солнца. При таком радиусе UY Щита занимал бы объём, сравнимый с орбитой Юпитера, если бы Солнце было заменено на неё.

¶Stephenson 2-18

Stephenson 2-18 (St2-18) — красный сверхгигант в скоплении Стефенсона 2 на расстоянии около 19 000 световых лет в созвездии Щит. В 2013 году радиус звезды был оценён в 2150 солнечных радиусов, а в ряде публикаций 2020-х годов — до 2150–2400 радиусов, что превышает оценки для UY Щита. Светимость Stephenson 2-18 оценивается в 440 000 солнечных, масса — около 12–25 масс Солнца. Некоторые астрономы считают эту звезду крупнейшей известной, однако из-за большого расстояния и сильного межзвёздного поглощения измерения менее точны, чем для UY Щита.

¶Другие кандидаты

В список крупнейших известных звёзд входят также:

VY Большого Пса — одна из самых изученных сверхгигантов: она выбрасывает вещество с интенсивностью, в тысячи раз превышающей солнечный ветер, и окружена обширной туманностью из собственного вещества. WOH G64 находится в Большом Магеллановом облаке и входит в число крупнейших звёзд за пределами Млечного Пути.

¶Физическая природа сверхгигантов

Красные сверхгиганты — это звёзды поздних спектральных классов (M и K), завершающие эволюцию на главной последовательности с массой от 8 до 30 солнечных масс. После выгорания водородного ядра они расширяются за счёт термоядерного горения гелия и более тяжёлых элементов в оболочке. Их плотность в фотосфере настолько мала, что эквивалентна разреженному земному воздуху. Температура поверхности составляет 3000–4000 K, а светимость в сотни тысяч раз превышает солнечную.

Все известные сверхгиганты находятся на поздних стадиях эволюции и в ближайшие миллионы лет завершат жизнь сверхновой. VY Большого Пса, UY Щита и Stephenson 2-18 входят в число вероятных кандидатов на такую судьбу.

¶Ограничения измерений

Прямое измерение радиуса сверхгиганта практически невозможно: угловые размеры даже ближайших из них составляют доли миллисекунды дуги. Оценки зависят от расстояния, определяемого по параллаксу, и от модели атмосферы. Для UY Щита, например, данные космического телескопа Gaia дали расстояние около 5100 световых лет, что существенно меньше прежних оценок и уменьшает вычисленный радиус. Поэтому список крупнейших звёзд регулярно пересматривается, а новые данные Gaia и интерферометрических наблюдений могут менять ранжирование.

Источники:

• Arroyo-Torres, B., et al. (2013). «The atmospheric structure and fundamental parameters of the red supergiants AH Scorpii, UY Scuti, and KW Sagittarii». Astronomy & Astrophysics.
• Levesque, E. M., et al. (2005). «The Effective Temperature Scale of Galactic Red Supergiants». The Astrophysical Journal.
• Davies, B., et al. (2013). «A search for the largest stars in the Milky Way». Astronomy & Astrophysics.
• Bobylev, V. V., Bajkova, A. T. (2012). «Galactic parameters from Gaia DR2». Astronomy Letters.
• Richichi, A., et al. (2005). «The angular diameter of the red supergiant VY Canis Majoris». Astronomy & Astrophysics.