Föreställ dig en enda stjärna mer lysande än en miljon solar, utbrott med några decennier i en massiv flamma som lyser lika starkt som en supernova. Men sprängningen, hur grym som helst, utplånar inte den tumultartade stjärnan. Det kvarstår, dess yta rullar av våld när spasmer skakar dess inre lager. Snart nog kommer stjärnan att avsluta sitt lidande i en sista titanisk explosion, men innan det gör det, den måste lida i detta tillstånd i tusentals år.

Detta är en sällsynt lysande blå variabel stjärna, och det kan innehålla nycklarna till att förstå kopplingen mellan stjärnornas liv och deras död.

Blå Period

Lysande blå variabel (LBV) stjärnor är verkligen otroligt sällsynta; astronomer har bara identifierat ett 20-tal (kanske) och misstänker att det bara finns några hundra i Vintergatan, blast. Eftersom de är så sällsynta, de är dåligt förstådda. Och eftersom de är så dåligt förstådda, de är svåra att karakterisera.

Här är vad vi vet:

• De är stora. Riktigt stor. Den minsta löpningen i intervallet tio gånger massan av vår sol, medan den största bryter skalan med potentiellt över hundra gånger solens massa. Men även de små börjar mycket, mycket större, och har bara krympt till den storleken nu på grund av extrema utbrott som kastade ut sin egen atmosfär i rymden.
• De är ljusa, med ljusstyrkor som börjar på 250, 000 gånger solens, och går upp till tre miljoner gånger solens. Det sätter deras yttemperatur på 10, 000 – 25, 000K intervall; flera gånger varmare än vår egen stjärna.
• Deras sällsynthet beror förmodligen på deras korta livslängd. Många av de mest massiva stjärnorna – och kanske alla de stora – går igenom denna fas. Men det är mot slutet av deras liv, precis innan de börjar åka supernovatåget, och kommer att gå igenom detta LBV-stadium om mindre än hundra tusen år. Det är tillräckligt kort för att vi i en typisk galax bara förväntar oss att se totalt några hundra åt gången.
• De är impulsiva, turbulent, och instabil. En av de första LBV-stjärnorna som upptäcktes, Eta Carinae, var den näst ljusaste stjärnan på himlen ... i tre dagar i mars 1843. Den är inte längre synlig för blotta ögat.

Och här är vad vi inte vet:

• Allt annat.

Förbereda pumpen

Det kanske största mysteriet för LBV-stjärnor är vad som gör dem så varierande. Vad driver deras sällsynta men fantastiska utbrott? Även om det är svårt att säga (uppenbarligen, för som du kanske föreställer dig är dessa stjärnor otroligt komplicerade fysiska system), forskare misstänker att det handlar om en intrikat dans mellan stjärnornas inre och yttre lager.

LBV-stjärnor upplever några av de värsta IBS du kan tänka dig. Deras tarmar rullar ständigt upp och ner, med massiva konvektiva strömmar som transporterar hett material från kärnan och kallt material från ytan. Detta är ganska standard när det gäller normala stjärnor, men i LBV-stjärnor går den här processen galen, med konvektionen som aktivt driver bitar av de yttersta stjärnlagren långt bortom deras normala gränser.

Något fristående från stjärnan på grund av konvektionen, de yttre lagren tar slutligen en paus från intensiteten och börjar svalna. Detta ökar deras densitet, blockerar stjärnljuset under dem. Strålningen driver sedan – precis som ett lättsegel men mycket allvarligare – den där biten av stjärnprylar, skjuter ut den helt och hållet från stjärnan i en massiv skur av ljus och materia.

Det finns många fler detaljer som måste utarbetas i den berättelsen, och en viktig fråga kvarstår:Är LBV-stadiet för en massiv stjärna, med alla dess dåliga anfall, föregångaren till en ännu galnare epok av stjärnutveckling känd som Wolf-Rayet-fasen, eller leder det direkt till den sista supernovashowen?

Jätte stjärnor av en fjäder

Om vi ​​hade några hundra tusen år på oss att bara se dessa stjärnor leva och dö, denna fråga skulle vara lätt att besvara. Men det gör vi inte, så det är svårt.

En ledtråd kommer från deras relationer till deras stjärnsläktingar. Om livsberättelsen om de mest massiva stjärnorna i vårt universum är "jättestjärna ? lysande blå variabel ? Wolf-Rayet ? kaboom, "och varje steg är relativt kort, då borde vi se alla dessa stadier blandade i samma allmänna närhet. Ett gäng stora stjärnor skulle födas tillsammans, åldras tillsammans, och dö tillsammans.

Men om LBV-stjärnorna är deras egna, oberoende väg till boom-stad, då borde det inte finnas någon allmän relation till deras Wolf-Rayet-kusiner. De kommer att vara i sina egna pensionärssamhällen på motsatt sida av staden, så att säga.

Det bästa stället att gå på jakt efter dessa potentiella förbindelser är det stora magellanska molnet, eftersom det är en ganska isolerad klump i en enda fläck på himlen. Forskningen har gått fram och tillbaka under de senaste åren kring frågan om LBV-stjärnornas klumpighet, när astronomer justerar och vrider på definitionerna av "klumpighet" och "LBV."

Den senaste iterationen, tack vare ett papper som nyligen accepterats för publicering i Astrofysisk tidskrift , stärker "standard" (så standard som det blir i dessa typer av fall) bilden av LBV:de är bara ett av de många onda stadierna mot slutet av en massiv stjärnas liv. Vilket betyder att genom att förstå hur LBV fungerar, vi kan lära oss hur jättestjärnor så småningom dör.