Огромные светила голубого, желтого и красного цвета, обладающие значительной массой, были обнаружены в галактиках Андромеды и Треугольника. Это представляет собой ценную находку для астрономов, поскольку подобные звезды встречаются во Вселенной относительно редко, и их трудно отыскать, даже несмотря на их внушительные размеры.
Сверхгиганты характеризуются крайне коротким жизненным циклом: они расходуют весь запас термоядерного топлива всего за несколько десятков миллионов лет, что по космическим масштабам сопоставимо с жизнью однодневной бабочки. В связи с этим их количество невелико. Предыдущие поколения этих звезд быстро истощались и взрывались как сверхновые, то есть стремительно сбрасывали свои внешние слои и оставляли «голые» ядра, сжавшиеся до минимального размера – всего несколько десятков километров в диаметре, образуя нейтронные звезды или черные дыры звездной массы.
Подобные космические «титаны» могут существовать лишь в тех местах, где поддерживается жизнь, где зарождаются новые звезды и присутствуют плотные скопления вещества, необходимого для их формирования. Сверхгиганты нередко обнаруживаются, к примеру, в рассеянных звездных скоплениях – «семействах» звезд, примерно одинакового возраста. Они не так давно образовались из плотного облака, а теперь постепенно расходятся, «рассеиваются» по мере движения вокруг центра галактики.
В основном, сверхгиганты обнаруживаются в нашей галактике, Млечном Пути, поскольку за её границами их поиск значительно затруднен: эти объекты находятся на большом расстоянии и могут располагаться в плотных межзвёздных облаках, где их сложно идентифицировать как сверхгиганты.
В последнее время китайские астрономы провели исследование двух расположенных неподалеку массивных галактик — Андромеды (М31) и галактики Треугольника (М33). Андромеда, находящаяся на расстоянии 2,5 миллиона световых лет от Земли, является ближайшей к нам среди крупных галактик, а галактика Треугольника расположена чуть дальше. Изучение галактик проводилось с использованием обсерватории Large Sky Area (LAMOST). Это телескоп уникального типа – спектроскоп, который не только регистрирует свет, но и разделяет его на спектр, позволяя, в частности, определить химический состав небесных тел.
В конечном счете, по словам ученых, изложенным в их статье ( выложена на сервере препринтов arXiv.org), по результатам проведенного анализа, в галактике Андромеды было насчитано 199 сверхгигантов, а в галактике Треугольника – 84. Самая массивная звезда из обнаруженных находится в М31 и имеет массу, превышающую 40 солнечных. В М33 самой крупной оказалась звезда, масса которой эквивалентна массе 32 Солнц.
Сверхгиганты не всегда обладают огромной массой; иногда она составляет лишь 10–15 масс Солнца, однако звезда значительно увеличивается в размерах. В результате формируется красный сверхгигант – звезда, находящаяся на поздней стадии эволюции и готовая к взрыву. Наиболее известным примером является Бетельгейзе, за предсмертными колебаниями которой внимательно следят астрономы. Ее масса не превышает 19 солнечных, но радиус примерно в 700 раз больше солнечного. Если бы Бетельгейзе располагалась на месте Солнца, то мы вместе с Меркурием, Венерой и Марсом оказались бы внутри нее.
Существуют также сверхгиганты и других типов. Наиболее массивными и заметными являются голубые звезды. Например, в Большом Магеллановом Облаке зафиксирован рекордсмен R136a1, его масса колеблется от 265 до 315 солнечных. Однако даже такие звёзды, как правило, рассматриваются как сильно увеличившиеся в размерах в процессе старения, то есть они «стареют», и их ядра почти полностью исчерпали ресурсы для термоядерных реакций.
Заметна определенная закономерность: по мере старения сверхгиганты могут сначала становиться голубыми или белыми, затем постепенно терять яркость, приобретать желтый цвет и, в конечном итоге, переходить в стадию красных гигантов. Однако это не является жестким правилом. Например, некоторые модели развития звезд предсказывают, что красный сверхгигант может сжаться и трансформироваться в голубой. Более того, голубой сверхгигант вспыхивает сверхновой, минуя последующие стадии. Поэтому ученые питают к таким звездам сверхгигантский интерес: их разнообразие помогает понять «жизнь» звезд и даже целых галактик.
Согласно результатам, полученным китайскими учеными, преобладающую долю среди обнаруженных объектов составляют желтые сверхгиганты – их число достигает 187. На втором месте находятся голубые звезды (90). Всего шесть красных звезд были идентифицированы, однако исследователи отметили, что это не свидетельствует о низкой распространенности красных звезд, поскольку телескоп обладает повышенной чувствительностью к более ярким объектам.