Naukowcy są zdania, że Wszechświat nie ma granic, ale czy jest nieskończony? Być może nigdy nie poznamy odpowiedzi na to pytanie. Łatwo jednak dojść do wniosku, że ludzki umysł nie jest w stanie objąć ogromu przestrzeni kosmicznej. Bo jak wielki musi być Wszechświat, skoro jednej z największych znanych gwiazd, która w skali kosmicznej nie jest tak bardzo oddalona od Ziemi, nie można zobaczyć nieuzbrojonym okiem?
Czym jest UY Scuti?
UY Scuti to jasny czerwony nadolbrzym w gwiazdozbiorze Tarczy. Gwiazda często bywa określana mianem hiperolbrzyma, co jest ewidentnym błędem. Mimo ogromnych rozmiarów, UY Scuti nie może być klasyfikowana w tej kategorii gwiazd. Wynika to z faktu, że badania nie ujawniły obecności widma ciężkich pierwiastków, jak choćby neonu i tlenu, które mogłyby dowieść niestabilności atmosfery i szybkiej utraty masy. W spektrum gwiazdy wykryto jedynie obecność tlenku krzemu, wody i węgla. Na klasyfikację gwiazdy wpływa także fakt, że na diagramie Hertzsprunga-Russella znajduje się poniżej regionu hiperolbrzymów.
Po raz pierwszy skatalogowali ją w 1860 roku niemieccy astronomowie z Uniwersytetu Bonn, w trakcie tworzenia katalogu Bonner Durchmusterung. Obiekt otrzymał wówczas nazwę BD-12 5055. BD to akronim utworzony od nazwy atlasu, z kolei oznaczenie liczbowe wskazywało na odkrytą gwiazdę zlokalizowaną między 12. a 13. stopniem rektascensji. Późniejsze obserwacje ujawniły, że obiekt jest gwiazdą zmienną (o okresie 688 dni). W związku z tym, nazwę zmieniono na UY Scuti, zgodnie z międzynarodowymi standardami. Litery UY oznaczają 34. ciało niebieskie tego typu, które zostało odkryte w danej konstelacji. Scuti wskazuje natomiast na sam gwiazdozbiór, w tym przypadku – na gwiazdozbiór Tarczy (Scuti to dopełniacz łacińskiego słowa Scutum).
UY Scuti – cechy charakterystyczne
Zdaniem naukowców, we Wszechświecie istnieje 10 razy więcej gwiazd niż ziarenek piasku na wszystkich ziemskich plażach i pustyniach. W tym gronie są małe, za to niezwykle ciężkie gwiazdy neutronowe, jak i prawdziwe giganty. UY Scuti należy zaliczyć do tej drugiej kategorii.
Gwiazdozbiór Tarczy i UY Scuti / ryc. Shutterstock
W 2012 roku astronomowie uzyskali wyniki obserwacji prowadzonych przy pomocy VLT – zespołu teleskopów na pustyni Atakama. Pomiary zostały wykonane na podstawie średnicy kątowej 5,48 ± 0,10 mas i odległości szacowanej na ok. 9500 ± 1030 lat świetlnych. Określili wówczas promień gwiazdy na 1708 ± 192 promieni Słońca, a jasność na 340000 jasności Słońca.
Żeby móc choć trochę zrozumieć, o jak gigantycznym obiekcie mowa, należy wyobrazić sobie kulkę o średnicy 20 centymetrów, symbolizującą Ziemię. Zachowując skalę, Słońce musiałoby być kulą o średnicy 22,25 metra. Jak duża byłaby UY Scuti? Kula odpowiadająca tej gwieździe miałaby średnicę wynoszącą 38 kilometrów! Powiedzieć „imponujące” to jak nic nie powiedzieć. Niestety, najbardziej aktualne pomiary wskazują, że ustalenia z 2012 roku były przeszacowane.
W 2018 roku wykonano kolejne badanie. Bezpośrednie pomiary paralaksy UY Scuti, zrealizowane przy pomocy bezzałogowej sondy kosmicznej Gaia, zaowocowały wynikiem na poziomie 0,6433 ± 0,1059 mas. Oznacza to, że odległość gwiazdy jest znacznie mniejsza, niż sądzono wcześniej. Co za tym idzie, jej promień i jasność także są mniejsze. Obecnie, promień UY Scuti jest określany na 941 promieni Słońca. Oznacza to, że gwiazda jest około dwa raz mniejsza, niż przypuszczano.
UY Scuti nie jest największą znaną gwiazdą
Przez dość długi czas sądzono, że UY Scuti to największa ze wszystkich znanych gwiazd. Obecnie wiadomo, że tak nie jest. Mało tego, ten czerwony nadolbrzym aktualnie znajduje się poza pierwszą dziesiątką. Jeżeli nie UY Scuti, to jaka jest największa gwiazda w kosmosie?
Ten tytuł obecnie dzierży inny obiekt, będący składnikiem niewielkiej gromady Stephenson 2. Mowa o gwieździe Stephenson 2-18. Średnica czerwonego hiperolbrzyma równa się 2150 średnicom Słońca, a jego jasność jest szacowana na 440 tysięcy jasności Słońca!
O tym, jak wielkie jest to ciało niebieskie, najlepiej świadczy fakt, że lecąc z prędkością światła, można by okrążyć gwiazdę w 9 godzin. Dla porównania, okrążenie Słońca zajęłoby 14,5 sekundy.
UY Scuti a inne giganty
Jak UY Scuti wypada na tle pozostałych gigantycznych kul plazmy? Do największych znanych gwiazd zaliczana jest między innymi VY Canis Majoris. Czerwony hiperolbrzym, zlokalizowany w gwiazdozbiorze Wielkiego Psa, to gwiazda zmienna półregularna o szacunkowym czasie obrotu wynoszącym około 2000 dni. Jej masę ocenia się na 30–40 mas Słońca.
Wśród innych znanych gwiazd, które są znacznie większe niż UY Scuti, warto wskazać na MY Cephei i WY Velorum. Pierwsza z wymienionych jest zlokalizowana w granicach gwiazdozbioru Cefeusza i ma promień 910–1134 promieni Słońca. Drugie ciało niebieskie znajduje się w konstelacji Żagla, a jego promień jest szacowany na 2061 promieni Słońca.
Wszechświat jest pełen olbrzymich gwiazd. Większości z nich nie poznamy nigdy. Dla przeciwwagi, warto wspomnieć o najmniejszej znanej gwieździe. Ten tytuł dzierży ZTF J1901 + 1458. To biały karzeł (pozostałość po małej lub średniej gwieździe), znajdujący się w odległości 150 lat świetlnych od Ziemi. Jego promień to ok. 2100 km, co oznacza, że jest tylko nieznacznie większy od ziemskiego Księżyca.
UY Scuti – odległość od ziemi i ewentualne zagrożenia
Pierwotnie odległość UY Scuti od Ziemi była szacowana na około 9500 lat świetlnych (około 2,9 kiloparseków). Obecnie uznaje się, że gwiazda jest oddalona o około 5100 lat świetlnych (1,55 kiloparseka). Obiekt wkroczył w fazę czerwonego nadolbrzyma, a to oznacza, że powoli kończy swój kosmiczny żywot. Czy zatem stanowi realne zagrożenie dla naszej planety?
Aktualne modele ewolucji gwiazd wskazują, że wewnątrz UY Scuti rozpoczęła się reakcja termojądrowa łączenia jąder helu. W warstwach zewnętrznych jądra gwiazdy zachodzi reakcja łączenia jąder wodoru. W kolejnej fazie, w jądrze nastąpi fuzja ciężkich pierwiastków – neonu, tlenu, litu, krzemu i węgla. Następnie rozpocznie się produkcja żelaza. Gdy paliwo jądrowe ulegnie wyczerpaniu, dojdzie do zaburzenia równowagi sił panujących wewnątrz gwiazdy. W następstwie tego procesu, jądro zapadnie się i nastąpi wybuch supernowej. Należy przypuszczać, że pozostałością po UY Scuti będzie szybko rotująca gwiazda neutronowa. Pozostała część materii zostanie wyrzucona w przestrzeń kosmiczną.
Ostatnia znana supernowa w Galaktyce była zlokalizowana mniej więcej cztery razy dalej niż UY Scuti. Mowa o Gwieździe Keplera (SN1604). Jej wybuch pozostawił na niebie ślad w postaci jasnego punktu, który stopniowo zwiększał swoje rozmiary i jednocześnie tracił na jasności. Ślad utrzymywał się na niebie przez około 18 miesięcy. Dziś jedyną pozostałością po procesie umierania Gwiazdy Keplera jest niewielka mgławica, która niemal nie świeci w spektrum widzialnym.
Naukowcy nie są w stanie określić parametrów ciała niebieskiego, które istniało przed supernową. Nie można zatem stwierdzić, że kosmiczna śmierć UY Scuti przełoży się na podobny efekt. Badacze uważają jednak, że nie wywoła to zagrożenia dla Ziemi.
Warto podkreślić, że nie ma żadnej pewności, że gdy to nastąpi, na naszej planecie będzie istniało jeszcze życie w obecnej formie. UY Scuti nie ma długiej przyszłości, ale należy to rozpatrywać w skali Wszechświata, nie ziemskiej. Sama faza fuzji ciężkich pierwiastków będzie trwała milion lat, więc póki co możemy być spokojni.
UY Scuti – ciekawostki
Powyżej wymieniliśmy najważniejsze informacje na temat UY Scuti. Na koniec zostawiliśmy kilka ciekawostek o tej gwieździe.
- Gdyby UY Scuti znajdowała się w centralnym punkcie Układu Słonecznego, najprawdopodobniej pochłonęłaby orbitę Saturna.
- Mimo że UY Scuti należy do największych i najjaśniejszych gwiazd w Drodze Mlecznej, nie sposób zaobserwować ją nieuzbrojonym okiem. Na szczęście do prowadzenia obserwacji nie jest potrzebny zaawansowany sprzęt. W warunkach dobrej pogody, wystarczy lornetka lub niewielki teleskop.
- Żeby odnaleźć UY Scuti na nocnym niebie, należy odnaleźć Mgławicę Orzeł, a następnie nieznacznie skierować przyrząd optyczny na północny zachód. Obserwator zauważy wyraźną czerwoną gwiazdę.
- Dlaczego UY Scuti nie może być obserwowana nieuzbrojonym okiem? Ze względu na odległość. Jasność absolutna gwiazdy jest wysoka, ale jej wielkość obserwowalna wynosi dość skromne 11 magnitudo.
- UY Scuti jest zlokalizowana w obszarze gwiazdozbioru Tarczy. Dawniej ta konstelacja nosiła nazwę Tarczy Sobieskiego (Scutum Sobiescianum). Ustanowił ją Jan Heweliusz, dla upamiętnienia swojego najmożniejszego protektora, po jego triumfie w bitwie pod Wiedniem.
