Зірка-рекорд набагато більша за очікувану Зірка з 300 сонячними масами, виявлена ESO Німеччина
Використовуючи багаторазові спостереження за приладами на Дуже великому телескопі ESO, астрономи виявили наймасивніші на сьогодні зірки. Одна з цих зірок, мабуть, мала у 300 разів більше маси Сонця, коли вона формувалася. Це відповідає подвоєному раніше припустимому максимальному значенню 150 мас Сонця, вище якого зірки насправді повинні бути нестійкими. Такі масивні зоряні чудовиська в мільйони разів яскравіші за сонце і втрачають значну частину своєї маси, продуваючи інтенсивні вітри з частинками в космос. Їх існування може дати відповідь на питання про те, якими можуть стати масивні зірки.
Група астрономів на чолі з Полом Кроутером, професором астрофізики Університету Шеффілда, використовувала дуже великий телескоп (VLT) ESO для детального вивчення двох молодих зоряних скупчень під назвою NGC 3603 та RMC 136a та проведення цих спостережень за допомогою архівних даних космічного телескопа Хаббл NASA/ESA. додано.
NGC 3603 - це свого роду космічна фабрика, на величезних хмарах газу та пилу якої постійно формуються нові зірки (eso1005). Площа утворення зірок знаходиться на відстані близько 22000 світлових років від Землі в сузір’ї “Кіль корабля”. RMC 136a (часто скорочується як R136) - це також зоряне скупчення молодих, масивних і гарячих зірок. Він знаходиться в межах туманності Тарантул у Великій Магеллановій Хмарі, галактиці, яка на відстані 165000 світлових років належить до нашого ближчого космічного сусідства (eso0613).
Під час своїх спостережень астрономи натрапили на кілька зірок, температура поверхні яких перевищує 40 000 ° C і, отже, більш ніж у сім разів спекотніше нашого сонця. Ці зірки також у кілька десятків разів більші і в мільйони разів яскравіші за сонце. Якщо класифікувати ці зірки в модельних серіях еволюції зірок, то виявляється, що у них, мабуть, була маса, яка перевищувала теоретичну верхню межу 150 мас Сонця. Зірка R136a1, яка знаходиться в скупченні R136, є наймасивнішою зіркою, відомою на сьогоднішній день. На даний момент вона має приблизно 265 разів більше маси Сонця, коли вона формувалася, вона, мабуть, досягала 320 сонячних мас.
У NGC 3603 астрономам вдалося визначити маси двох зірок у двійковій зірковій системі безпосередньо за їх орбітальним рухом [1] і таким чином перевірити моделі, за допомогою яких вони оцінили маси інших зірок. Крім того, NGC 3603 міг запропонувати свої важкі ваги: астрономи знайшли там зірки А1, В і С, маси яких також були вище або близькі до межі 150 мас Сонця, коли вони формувалися.
Дуже масивні зірки створюють надзвичайно сильні зоряні вітри, які відводять речовину назовні від поверхні зірки. “На відміну від людей, такі зірки є природженими важковаговиками. Замість того, щоб рости, вони втрачають вагу у міру дорослішання », - пояснює Пол Кроутер. “R136a1,“ ожирілим ”з них, трохи більше мільйона років. Це середній вік для зірки в її масі. Наче він сидить на жорсткій дієті, яка вже втратила п’яту частину своєї початкової маси; у його випадку це більше 50 сонячних мас! "
Якби R136a1 знаходився в центрі нашої Сонячної системи замість Сонця, він був би яскравішим від Сонця на той самий фактор, що і Сонце яскравіше за повний місяць. «Через надзвичайну силу тяжкості рік - тобто період обертання Землі - буде скорочений до трьох тижнів. Це також висвітлило б землю неймовірно сильним УФ-випромінюванням, яке унеможливило б життя на землі », - додає Рафаель Хірскі з Університету Кіла, член астрономічної групи.
Зірки настільки ж масивні, як R136a1, надзвичайно рідкісні. Вони утворюються лише в найбільш щільних зоряних скупченнях. За допомогою представлених тут спостережень вперше вдалося виділити окремі зірки в центрах таких зоряних скупчень і спостерігати їх окремо одна від одної. Для цього, звичайно, були потрібні прилади з особливо хорошими властивостями зображення, а саме інфрачервоні прилади на VLT [2].
Команда астрономів також оцінила найбільшу можливу масу та частоту наймасивніших зірок у двох зоряних скупченнях. «Зірки повинні мати принаймні 80 разів більше маси Юпітера. В іншому випадку вони не зможуть розпочати злиття водню з гелієм всередині, який зірочками є джерелом енергії - якщо вони зазнають невдачі в цій перешкоді, ми маємо справу з так званими коричневими карликами », - пояснює член команди Олів'є Шнур з Астрофізичного інституту в Потсдам. «Наші результати підтверджують поширене переконання, що існує верхня межа маси зірок. Однак числове значення для цієї верхньої межі змістилося вгору в два рази - приблизно до 300 мас Сонця ".
У R136 є лише чотири зірки, які досягли понад 150 мас Сонця, коли вони утворилися. Але ці чотири зірки відповідають за майже половину витікаючих зоряних вітрів і випромінювану енергію всього зоряного скупчення, яке складається приблизно з 100 000 зірок. Сам по собі R136a1 стимулює оточення блищати в 50 разів сильніше, ніж скупчення молодих зірок в туманності Оріон - найближчому районі утворення зірок, який видно із Землі, в якому утворюються масивні зірки.
Через їх короткий термін життя і сильний зоряний вітер, непросто зрозуміти, як утворюються масивні зірки. Екстремальні випадки, такі як R136a1, ще більше ускладнюють теоретиків: "Або вони насправді сформували такий розмір, або вони утворилися з кількох маленьких зірок", - пояснює Кроутер.
Зірки з масою сонця в 8-150 разів закінчують своє порівняно коротке життя вибухом наднової. Залишились лише нейтронні зірки або чорні діри. Тепер, коли було доведено, що існують також зірки із 150-300 сонячними масами, зростають шанси на те, що також можуть виникнути так звані парні наднові нестабільності, які надзвичайно яскраві, і коли вони вибухають, залишкового тіла не залишається. Такі наднові можуть викидати до десяти сонячних мас заліза в навколишнє середовище. Деякі спостереження, зроблені в останні роки, є кандидатами на цей тип вибуху наднової.
R136a1 - це не тільки наймасивніші зіркові астрономи, які знають, але і найвища яскравість. Це майже в десять мільйонів разів перевищує яскравість сонця. "Беручи до уваги, наскільки рідкісні такі зіркові монстри, я не думаю, що цей рекорд скоро буде побитий", - підсумовує Кроутер.
Кінцеві примітки
[1] Зірка А1 у зоноутворюючій зоні NGC 3603 - це двійкова зіркова система з орбітальним періодом 3,77 дня. Наразі дві зірки мають масу Сонця в 120 і 92 рази. На момент утворення їх маси в 148 разів перевищували масу Сонця і в 106 разів.
[2] Команда астрономів використовувала прилади SINFONI, ISAAC та MAD, які знаходяться на Дуже великому телескопі ESO на горі Паранал в Чилі.
Додаткова інформація
Представлені тут результати досліджень описуються під заголовком «У зоряному скупченні R136 розміщено кілька зірок, чиї окремі маси значно перевищують прийняту межу зоряної маси 150 Мсун» у статті П. Кроутера та ін. у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Участь взяли Пол А. Кроутер, Річард Дж. Паркер і Саймон П. Гудвін (Університет Шеффілда, Великобританія), Олів'є Шнурр (Університет Шеффілда та Астрофізичний Інститут Потсдам), Рафаель Хірскі (Університет Кіл, Великобританія), а також Норхасліза Юсоф та Хасан Абу Кассім (Університет Малайї, Малайзія).
За допомогою Спектрографа для спостережень за полем INtegral у ближньому інфрачервоному діапазоні (коротше SINFONI, буквально «просторово вирішений спектрограф для ближнього інфрачервоного випромінювання») проводяться спектроскопічні дослідження великих об’єктів у ближньому інфрачервоному діапазоні. SINFONI складається з модуля, розробленого ESO для адаптивної оптики для компенсації атмосферних спотворень, та спектрографа SPIFFI (SPectrometer for Infrared Faint Field Imaging). SPIFFI був розроблений та побудований у співпраці NOVA між голландськими університетами та Інститутом позаземної фізики Макса Планка в Гархінгу.
Переклади англомовних прес-релізів ESO є послугою Міжнародної науково-інформаційної мережі ESO (ESON), міжнародної мережі астрономічних зв'язків з громадськістю, в якій представлені вчені та наукові комунікатори з усіх держав-членів ESO (та деяких інших країн). Німецьким вузлом мережі є Будинок астрономії в Інституті астрономії імені Макса Планка в Гейдельберзі.
Ліворуч
Контактна інформація
Каролін Лієфке
Науково-інформаційна мережа ESO - Будинок астрономії
Тел .: (06221) 528 226
Електронна адреса: [email protected]
Пол Кроутер
Університет Шеффілда
Великобританія
Тел .: +44 114222 4291
Мобільний телефон: +44 7946 638 474
Електронна адреса: [email protected]
Олів'є Шнурр
Астрофізичний інститут Потсдама
Потсдам, Німеччина
Тел .: +49 331 7499 353
Електронна адреса: [email protected]
Анрі Боффін
ESO, La Silla, Paranal та прес-секретар E-ELT
Гархінг, Німеччина
Тел .: +49 89 3200 6222
Мобільний телефон: +49174515 43 43
Електронна адреса: [email protected]
Це переклад прес-релізу ESO eso1030.