Hvad er den mest massive stjerne?

Solen er måske nok det mest massive objekt i solsystemet – den indeholder 99,8 procent af hele systemets masse – men på stjerneskalaen er den i virkeligheden ganske gennemsnitlig. Omkring halvdelen af alle kendte stjerner er mere massive; omkring halvdelen har mindre masse. I den øverste ende af skalaen er den mest massive kendte stjerne på himlen R136a1, en stjerne, der er mere end 300 gange så massiv som vores sol. Og den er ikke alene om at overdøve Jordens dominerende stjerne.

Født tung

RMC 136a1, som normalt forkortes R136a1, ligger omkring 163.000 lysår fra Jorden i Tarantula-næbelen. Denne massive stjerne ligger uden for vores galakse; den er en del af den Store Magellanske Sky, en af Mælkevejens satellitgalakser.

Astronomer, der arbejder på Radcliffe-observatoriet i Sydafrika, identificerede først en stjernehob i 1960 og gav den navnet RMC 136. Da Hubble-rumteleskopet undersøgte systemet, fandt det ud af, at klyngen bestod af mere end 200 ekstremt lysstærke stjerner; den mest massive blev kaldt RMC 136a1.

R136a1 har en anslået masse på 315 solmasser, hvor en solmasse er lig med solens masse. (Dens masse blev, da den blev opdaget, anslået til 265 solmasser, men yderligere observationer i 2016 med NASA’s Hubble Space Telescope forfinede de oprindelige målinger). Selv om dette gør den til den mest massive kendte stjerne, var den engang endnu større.

“I modsætning til mennesker bliver disse stjerner født tunge og taber sig, efterhånden som de bliver ældre”, fortalte Paul Crowther, forsker ved University of Sheffield i England, til Space.com i 2010. “Da den mest ekstreme stjerne R136a1 er lidt over en million år gammel, er den allerede “midaldrende” og har gennemgået et intenst vægttabsprogram.”

Og selv om R136a1 er den mest massive kendte stjerne, er den ikke den største, da den kun strækker sig omkring 30 gange vores sols radius. Den største kendte stjerne er UY Scuti, en hypergigant med en radius et sted omkring 1.700 gange større end vores sol. Dens masse er dog kun 30 gange så stor som vores nærmeste stjerne.

Hvis R136a1 byttede plads med solen, ville den overskygge vores nærmeste stjerne lige så meget som solen i øjeblikket overskygger månen. Dens kraftige stråling ville få alvorlige konsekvenser for Jorden.

“Dens store masse ville reducere Jordens årslængde til tre uger, og den ville oversvømme Jorden med utrolig intens ultraviolet stråling, hvilket ville gøre liv på vores planet umuligt”, sagde Raphael Hirschi, der er medlem af forskerholdet fra Keele University i England.

Galaksen er i form

R136a1 er en Wolf-Rayet-stjerne, en sjælden klasse af massive stjerner med fremtrædende tegn på ioniseret helium og kulstof eller kvælstof. Mens stjerner som solen overvejende består af brint og helium, indeholder Wolf-Rayet-stjerner store mængder af andre tunge grundstoffer.

Disse stjerner lyser stærkt med overfladetemperaturer på mellem 53.000 og 340.000 grader Fahrenheit (30.000 og 200.000 grader Celsius). I modsætning hertil når solens overflade kun op på 10.000 grader Fahrenheit (5.500 grader Celsius).

Massive stjerner som R136a1 kan have dybtgående virkninger på deres omgivelser. Man mener, at deres høje strålingstryk driver kraftige stjernevinde. Vindene kan distribuere omkring 10 solmasser af materiale pr. million år med hastigheder på op til 3.000 kilometer i sekundet.

Wolf-Rayet-stjerner har et langt kortere liv end Solens ca. 10 milliarder år lange levetid, nemlig kun omkring 5 millioner år. Forskerne kender kun til lidt over 200 Wolf-Rayet-stjerner i galaksen, men Mælkevejen skønnes at indeholde op til 2.000 af dem, hvoraf de fleste er skjult af støv. Omkring halvdelen af Wolf-Rayet-stjernerne menes at have ledsagere, enten en anden massiv stjerne, et sort hul eller en neutronstjerne.

Massive stjerner eksploderer som supernovaer, der kan så deres galakser med tunge grundstoffer. Mens universet startede med at være fyldt med brint og helium, er stjerner de fabrikker, der omdanner disse lette grundstoffer til næsten alle andre grundstoffer. Når massive stjerner dør en eksplosiv død, blæser de dette materiale væk, hvor det samles op af andre stjerner og dannes til planeter.

Massive stjerner er også ansvarlige for neutronstjerner. Når en Wolf-Rayet-stjerne eksploderer, kan den efterlade en tæt neutronstjernekerne. Kollisioner mellem neutronstjerner menes at være en kilde til gravitationsbølger.

Andre massive stjerner

R136a1 er den mest massive kendte stjerne i universet, men den er langt fra enestående. En undersøgelse fra 2018 af Tarantula-næbelen, også kaldet 30 Doradus eller 30 Dor, afslørede, at R136a1 ikke er alene; tågen huser flere andre stjerner med de største masser, der hidtil er opdaget. På jagt efter stjerner, der er mere end 30 solmasser store, fandt forskerne et væld af meget større stjerner.

“Da det gik op for os, at 30 Dor huser mange flere massive stjerner end tidligere antaget, blev vi forbløffede og troede, at vi havde gjort noget forkert,” sagde Fabien Schneider, der er astronom ved University of Oxford i England, til Space.com. “Jeg vil sige, at dette til en vis grad var et tilfældigt fund, mens vi sigtede på andre spørgsmål.”

Schneider og hans kolleger brugte European Southern Observatory’s Very Large Telescope i Chile til at analysere masserne og alderen på omkring 800 massive stjerner i Tarantula-næbelen. De fandt omkring 30 procent flere stjerner med en masse på mere end 30 gange solens masse, end de forventede, og omkring 70 procent flere end forventet over 60 solmasser.

“Tidligere har det været foreslået, at stjerner over 150 solmasser ikke kan dannes”, siger Schneider. Men i lyset af den nye undersøgelse “virker det sandsynligt, at stjerner på op til 200-300 solmasser faktisk kan dannes”.”

Nogle af de andre mest massive stjerner omfatter:

• R136c: 230 solmasser
• BAT99-98: 226 solmasser
• R136a2: 195 solmasser
• Melnick 42: 189 solmasser
• R136a3: 180 solmasser
• Melnick 34: 179 solmasser

Alle disse stjerner ligger i Tarantelnæbelen i den Store Magellanske Sky.

R136a1 holder fortsat rekorden siden sin opdagelse og kan forblive i toppen i nogen tid endnu.

“På grund af sjældenheden af disse monstre tror jeg, at det er usandsynligt, at denne nye rekord vil blive slået i nær fremtid,” siger Crowther.

Den mest massive stjerne i Mælkevejen

De fleste af de mest massive stjerner, der er kendt til dato, ligger i Den Store Magellanske Sky, en satellitgalakse til Mælkevejen. Mælkevejen har dog sine egne udfordrere. Stjernen HD 15558-A vejer 152 solmasser. Det er en O-type kæmpestjerne med en mindre O-type ledsagerstjerne. Dens store masse i forhold til dens øvrige stjerneparametre har fået nogle forskere til at spekulere i, at den i virkeligheden kan være en dobbeltstjerne, hvilket gør hele samlingen til et tredobbelt stjernesystem.

Den enorme stjerne kredser om galaksen i dens Perseus-arm i den åbne klynge IC 1805, som ligger i stjernebilledet Cassiopeia.

Hvis det er tilfældet, er den næststørste mælkevejskandidat NGC 3603-B, også kendt som HD 97950B. Ligesom R136a1 er NGC 3603-B en Wolf-Rayet-stjerne. Den er en del af den stjernedannende region NGC 3603, som kredser i Mælkevejens Carina-spiralarm.

Følg Nola Taylor Redd på @NolaTRedd, Facebook eller Google+. Følg os på @Spacedotcom, Facebook eller Google+.