Зоряні монстри », виявлені з 300 масами Сонця - наймасивніші зірки перевершили до цього часу
Найбільш масивні зірки вдвічі перевищують передбачений раніше максимум
Астрономи виявили наймасивніші зірки, відомі на сьогоднішній день, у двох молодих зоряних скупченнях. Його світність у мільйон разів перевищує сонячну, а його походження подвоює попередньо прийняте максимальне значення 150 сонячних мас. Тепер виникає питання, як масивні зірки взагалі можуть потрапити.
Зоряних велетнів виявила команда астрономів на чолі з Полом Кроутером, професором астрофізики Шеффілдського університету, який досліджував два молоді зоряні скупчення NGC 3603 і RMC 136a за допомогою Дуже великого телескопа (VLT) Європейської південної обсерваторії ESO. NGC 3603 - це область формування зірок, розташована на відстані приблизно 22000 світлових років від Землі в сузір’ї “Кіль корабля”. RMC 136a (коротше R136) - це також зоряне скупчення молодих, масивних і гарячих зірок. Він знаходиться в межах туманності Тарантул у Великій Магеллановій Хмарі, галактиці, яка знаходиться на відстані 165 000 світлових років від нашого ближчого космічного сусідства.
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 на модельний ряд еволюції зірок, то виявляється, що при формуванні вони мали масу, яка перевищувала теоретичну верхню межу 150 мас Сонця.
Зоряні монстри з 320 сонячних мас
Зірка R136a1, яка знаходиться в скупченні R136, є наймасивнішою зіркою, відомою на сьогоднішній день. На даний момент він має приблизно 265 разів більше маси Сонця, коли він формувався, він, мабуть, становив до 320 мас Сонця. 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 величезну гравітацію рік - тобто період обертання Землі - буде тривати лише три тижні. Це також висвітлило б землю неймовірно сильним УФ-випромінюванням, яке унеможливило б життя на землі », - додає Рафаель Хірскі з Університету Кіла, член астрономічної групи.
Верхня межа перевищена в два рази
Астрономи виявили ще важкі ваги в зоряному скупченні NGC 3603: маси зірок А1, В і С також були вище або близько до межі 150 мас Сонця, коли вони формувалися. Крім того, дослідники змогли безпосередньо визначити маси в двійковій зірковій системі і, таким чином, перевірити моделі, за допомогою яких вони оцінювали маси інших зірок. "Наші результати підтверджують поширене переконання, що існує верхня межа маси зірок", - пояснює член команди Олів'є Шнурр з Астрофізичного інституту в Потсдамі. "Однак числове значення для цієї верхньої межі змістилося вгору в два рази приблизно до 300 мас Сонця".
Маяк у космосі
Дуже масивні зірки створюють надзвичайно сильні зоряні вітри, які відводять речовину назовні від поверхні зірки. 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.
“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! "
Народження у важкій вазі
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. Через їх короткий термін життя та сильний зоряний вітер нелегко зрозуміти, як утворюються такі 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.
Кінець екстремальними "надновими надновими"?
Зірки із масою сонця у вісім - 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.