Woher wissen wir, was der größte Star ist?

Kurzgesagt behauptet, dass der größte (beobachtbare) Stern im Universum Stephenson 2-18 wäre, was mit Wikipedia übereinstimmt:

Er ist einer der größten bekannten Sterne, wenn nicht der größte, und einer der leuchtendsten roten Überriesen mit einem geschätzten Radius von etwa dem 2.150-fachen des Sonnenradius, was einem Volumen entspricht, das fast 10 Milliarden Mal größer ist als das der Sonne.

Außerdem sagt Wikipedia

Der offene Sternhaufen Stephenson 2 wurde 1990 vom amerikanischen Astronomen Charles Bruce Stephenson in den Daten einer Tiefinfrarot-Durchmusterung entdeckt.

Ich bin aus zwei Gründen über diese Aussage gestolpert:

  1. Die Vermessung wurde 2010 durchgeführt, wenn wir also noch einmal eine Vermessung mit neueren, höher aufgelösten Daten durchführen würden (von denen ich annehme, dass wir sie in der Zwischenzeit haben könnten), würden wir andere Objekte finden, die noch größer sind?
  2. Wie können wir sicher sein, dass St2-18 tatsächlich das größte Objekt innerhalb der gegebenen Untersuchung war? Technisch gesehen müsste man für jedes Vermessungsobjekt zumindest die Entfernung bzw. Leuchtkraft berechnen?

Kurz gesagt: Wie sicher sind wir (in Prozent), dass St2-18 gerade jetzt, im Jahr 2020, immer noch der größte beobachtete Stern ist?

Verwandt

Antworten (1)

Wie @uhoh feststellte, gibt es einen entscheidenden Unterschied zwischen dem, was im Prinzip „beobachtbar“ ist, und dem, was wir bisher „beobachtet“ haben.

Außerdem müssen Sie angeben, ob Sie über den größten Radius oder die größte Masse sprechen. Bei Sternen mit sehr großen Radien, wie dem St2-18-System, auf das Sie verwiesen haben, können sie oft nicht einmal die Masse einschränken! Und wenn sie dazu in der Lage sind, haben sie am Ende ziemlich kleine Massen, dh UY Scuti. Sterne, insbesondere massereiche Sterne, nehmen im Allgemeinen mit zunehmendem Alter an Radius zu, verlieren jedoch mit zunehmendem Alter an Masse. Daher ist es nicht verwunderlich, rote Überriesen mit sehr großen Radien (weil sie sich in einem späten Stadium ihrer Sternentwicklung befinden) und mit kleinen Massen zu finden. Aber die Theorie hinter Überriesensternen ist immer noch sehr kompliziert und ungewiss, was Massenmessungen sehr, sehr schwierig macht (und daher normalerweise nicht versucht wird), da Massenmessungen eine Art binäre Wechselwirkung oder ein gut verstandenes Modell der Sternatmosphäre (das fehlt) erfordern für Überriesen, wie ich es verstehe).

Bezüglich dessen, was „beobachtbar“ ist, bedenken Sie, dass dies eine sich schnell verändernde Landschaft ist: Gravitationswellenerkennungen von Schwarzen Löchern mittlerer Masse deuten beispielsweise darauf hin, dass sie sich möglicherweise aus dem Kernkollaps von supermassereichen Sternen bilden (neben anderen Möglichkeiten). Und der von Ihnen bereitgestellte Link zur Frage "Was ist die theoretische Größengrenze eines Sterns?" enthält viele Antworten, die erklären, wie unsicher eine solche theoretische Grenze für Masse und Radius ist.

Bei "beobachteten" Systemen müssen Sie die Fehlerbalken bei Massenmessungen von Sternen berücksichtigen. Der größte beobachtete Stern mit bekannter Masse, der respektable Fehlerbalken aufweist, ist der Wolf-Rayet-Stern R136a1 . Hier finden Sie eine umfassende Liste.

Damit hast du gefragt,

Wie sicher sind wir (in Prozent), dass St2-18 gerade jetzt, im Jahr 2020, immer noch der größte beobachtete Stern ist?

Natürlich besteht immer die Möglichkeit, dass bei einer neuen Durchmusterung mit besserer Auflösung, größerem Sichtfeld usw. noch größere Sterne im Universum stehen. Es ist ein Zoo! Wir waren überrascht, Sterne so groß wie St2-18 zu finden, also warum sollte das Universum dort aufhören, eh? Es KÖNNTE prinzipiell EINEN Grund geben, der größere Sterne nicht zulässt, aber das Universum stellt uns immer größere Sterne zum Nachdenken zur Verfügung, also gibt es a priori keinen Grund, dies anzunehmen. In Bezug auf die Umfrage, nach der Sie fragen, enthält der Wiki-Artikel eine nette Diskussion, die die große Unsicherheit bei der Bestimmung des Radius von St2-18 erklärt, dh betrachten wir ihn zu Recht als Teil des Clusters oder nicht, um Annahmen darüber zu treffen seine Entfernung, etc ...:

Eine Berechnung zur Ermittlung der bolometrischen Leuchtkraft durch Anpassen der spektralen Energieverteilung (SED) ergibt eine Leuchtkraft von fast 440.000 L☉ bei einer Effektivtemperatur von 3.200 K, was einem sehr großen Radius von 2.150 R☉ (1,50×109 km; 10,0 AE; 930.000.000 mi),[a] die erheblich größer und leuchtender wären als theoretische Modelle der größtmöglichen und leuchtendsten roten Überriesen (ungefähr 1.500 R☉ bzw. 320.000 L☉).[11][6 ] Eine alternative, aber ältere Berechnung aus dem Jahr 2010, die immer noch eine Zugehörigkeit zum Stephenson-2-Cluster bei 5,5 kpc annimmt, aber auf Flüssen von 12 und 25 μm basiert, ergibt eine viel niedrigere und relativ bescheidene Leuchtkraft von 90.000 L☉.[7] Eine neuere Berechnung, basierend auf SED-Integration und unter der Annahme einer Entfernung von 5,8 kpc, ergibt eine bolometrische Leuchtkraft von 630,

Schließlich haben Sie gefragt

Wie können wir sicher sein, dass St2-18 tatsächlich das größte Objekt innerhalb der gegebenen Untersuchung war? Technisch gesehen müsste man für jedes Vermessungsobjekt zumindest die Entfernung bzw. Leuchtkraft berechnen?

Ich habe mir schnell das Umfrageberichtspapier angesehen , und es scheint, dass dies tatsächlich unklar ist. Denken Sie daran, dass sie ein paar verschiedene Cluster vermessen haben, von denen Stephenson#2 nur einer von ihnen ist. Das machen die Tabellen am Ende ihrer Arbeit deutlich . Sie listen jedoch nur die technischen Eigenschaften auf und versuchen nicht einmal, die Radien für alle diese Sterne einzuschränken. Also ich würde es mit einem Körnchen Salz nehmen.

Danke für die sehr schlüssige Beantwortung meiner Frage(n) und insbesondere für den Hinweis auf Fehlerbalken für die Masse.
@B--rian Gerne! Lesen Sie diesen netten Artikel über zukünftige Möglichkeiten zur Beobachtung supermassereicher Sterne iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aaf80d