Berapakah suhu paling ekstrem (baik panas maupun dingin) yang terdeteksi? Apakah ada batas atas dan bawah untuk suhu bintang yang terdeteksi?
Jawabannya tergantung pada apa yang ingin Anda pertimbangkan sebagai "bintang." Jika Anda hanya memikirkan bintang di urutan utama , maka Anda bisa merujuk ke huruf tipe bintang klasik, " OBAFGKM " (yang relatif baru saja diperluas untuk mengakomodasi katai coklat paling keren dengan huruf "LTY"), di mana Bintang-O adalah bintang terpanas (~ 30.000 K) dan bintang-Y adalah yang paling dingin, yang disebut bintang "suhu-kamar" (~ 300 K).
Benda-benda yang memiliki gravitasi sendiri dan gas tidak mampu meleburkan deuterium di bawah sekitar 13 massa Jupiter, dan karenanya hanya runtuh dan dingin selamanya (seperti halnya semua planet raksasa di tata surya kita). Benda-benda ini bisa lebih dingin dari 300 K tetapi bukan bintang teknis karena mereka tidak mengalami fusi nuklir.
Untuk bintang yang meninggalkan urutan utama, dua hasil yang mungkin adalah bintang katai putih atau bintang neutron , keduanya terlahir sangat panas: Bintang katai putih dilahirkan dengan suhu permukaan ~ 10 ^ 9 K, sedangkan bintang neutron dilahirkan dengan permukaan suhu ~ 10 ^ 12 K. Namun, baik bintang katai putih dan bintang neutron mendingin seiring bertambahnya usia, dengan katai putih paling dingin diketahui ~ 3.000 K, dan bintang neutron mendingin hingga ~ 10 ^ 6 K.
Jadi untuk menjawab bagian pertama dari pertanyaan Anda: Bintang-bintang yang paling dingin adalah bintang- Y (yaitu katai coklat) dan bintang-bintang yang paling terkenal adalah bintang-O atau bintang-bintang neutron muda, tergantung pada apakah Anda menganggap objek yang telah meninggalkan urutan utama atau tidak.
Dan untuk batas bawah dan atas yang ketat, bintang-bintang terdingin mungkin adalah katai hitam , yang menjadi apa katai putih setelah pendinginan untuk waktu yang sangat lama (> 10 ^ 15 tahun). Bintang-bintang terpanas kemungkinan adalah bintang-bintang neutron yang baru lahir yang saya sebutkan sebelumnya, sangat sulit untuk menjadi lebih panas dari 10 ^ 12 K karena setiap kelebihan energi diangkut melalui neutrino.
Pertanyaan ini sudah memiliki jawaban yang sangat bagus, saya hanya ingin menambahkan beberapa detail.
http://www.astro.ucla.edu/~wright/BBhistory.html
Dikatakan di sini bahwa ketika alam semesta berdiameter 10 ^ -33cm, suhunya 10 ^ 32K. Oleh karena itu, suhu maksimum absolut yang dapat dicapai di alam semesta ini, dan karenanya suhu maksimum bintang harus di bawah itu; sangat menarik apa yang dikatakan Guillochon di atas, bahwa neutrino membawa kelebihan energi di atas 10 ^ 12K.
Warna bintang memberikan suhu. Sangat menarik untuk dicatat bahwa korona bintang termasuk Matahari kita dapat mencapai lebih dari satu juta K meskipun suhu permukaan bintang kita sekitar 6000 K.
http://en.wikipedia.org/wiki/Corona
Juga, dalam inti bintang, fusi hidrogen menjadi helium dimulai pada 3 juta K, sedangkan fusi karbon dimulai pada di atas 500 juta K, dan fusi silikon dimulai pada lebih dari 2700 juta K untuk perbandingan.
sumber
Bintang-bintang terpanas - dan di sini, saya berasumsi bahwa "bintang" tidak termasuk sisa-sisa bintang seperti bintang katai putih, bintang neutron, dan benda-benda kompak eksotis lainnya - kemungkinan bintang Wolf-Rayet , kelas bintang-bintang panas yang kekurangan hidrogen yang ditandai dengan penipisan hidrogen dan garis karbon, nitrogen, dan oksigen yang nyata. Sub-tipe Populasi I yang besar kemungkinan adalah mantan bintang sekuens utama ber-tipe tinggi dengan angin bintang yang sangat kuat.
Jawaban Guillochon menyebutkan bahwa bintang tipe O sering memiliki suhu permukaan sekitar 30.000 K. Banyak, - jika tidak sebagian besar - bintang Wolf-Rayet melebihi jumlah yang drastis. Beberapa yang terpanas mungkin adalah komponen Wolf-Rayet dari binari AB7 dan AB8 , di Awan Magellan Kecil. Keduanya memiliki teman tipe-O normal, yang juga sangat panas. Namun, suhu maksimum untuk komponen Wolf-Rayet mungkin masing-masing 105.000 K dan 141.000 K (Wikipedia mengutip Shenar et al. (2016) di sini).
Sekarang, inilah masalahnya. Sangat sulit untuk menentukan suhu bintang Wolf-Rayet dengan akurasi yang diinginkan. Mengapa? Yah, itu sebagian besar karena angin bintang mereka dan tingkat kehilangan massa yang tinggi. Bagian dari atmosfer dan angin secara optik tebal, yang berarti bahwa kita tidak dapat selalu mengamati di mana "permukaan", seperti biasanya dijelaskan dalam astrofisika bintang, terletak. Oleh karena itu, mari kita ingat bahwa suhu yang tercantum mungkin sedikit mati - meskipun bintang Wolf-Rayet masih cukup jelas lebih panas daripada bintang tipe-O normal.
sumber
Bintang terpanas yang masih melebur di inti mereka adalah bintang Wolf-Rayet yang berada di ujung ekstrim urutan WC, dengan tepat diklasifikasikan sebagai bintang WO, yang menampilkan garis emisi Oksigen yang menonjol. Bintang yang paling terkenal adalah WR 102, yang memiliki tipe spektral WO2 dan suhu permukaan 210.000 Kelvin.
WR 102 diperkirakan memiliki massa ~ 16,7 massa matahari. Karena ini adalah bintang Wolf-Rayet yang sangat berkembang, sebagian besar massa ini terdiri dari inti peleburan dengan lapisan radiasi sangat tipis yang mengelilinginya. Sebagai referensi, ambang batas untuk menjadi bintang tipe-O adalah sekitar 16 massa matahari, dengan hanya sebagian kecil dari massa inti peleburan. Ini berarti WR 102 mungkin dimulai dengan sekitar 50-60 massa matahari di ZAMS.
Pada titik ini tidak diketahui apa yang sebenarnya menghasilkan bintang WO, apakah itu merupakan tahap evolusi setelah menjadi bintang WC atau jika dibutuhkan bintang masif yang luar biasa yang langsung menuju WO setelah beralih melalui tahap WN. Jumlah bintang WO yang dikenal saat ini adalah dalam satu digit sehingga masih banyak yang harus dipelajari tentang bintang-bintang semacam ini.
sumber