"Звездни чудовища", открити с 300 слънчеви маси

Най-масивните звезди надвишават два пъти досега приетия максимум

Астрономите са открили най-масивните звезди, познати до момента в две млади звездни купове. Неговата светимост е милион пъти по-висока от тази на слънцето и произходът му удвоява по-рано приетата максимална стойност от 150 слънчеви маси. Сега възниква въпросът как могат да станат масивни звезди.

Звездните гиганти бяха открити от екип от астрономи, водени от Пол Кроутер, професор по астрофизика от университета в Шефилд, който изследва двата млади звездни клъстера NGC 3603 и RMC 136a с помощта на Много големия телескоп (VLT) на Европейската южна обсерватория ЕСО. NGC 3603 е район за формиране на звезди на около 22 000 светлинни години от Земята в съзвездието „Кил на кораба“. RMC 136a (накратко R136) също е звезден куп от млади, масивни и горещи звезди. Намира се в мъглявината Тарантула в Големия Магеланов облак, галактика, която е на 165 000 светлинни години от нашия по-близък космически квартал.

По време на своите наблюдения астрономите са се натъкнали на няколко звезди, чиято повърхностна температура надвишава 40 000 ° C и поради това са повече от седем пъти по-горещи от нашето слънце. Тези звезди също са няколко десетки пъти по-големи и милиони пъти по-ярки от слънцето. Ако някой класифицира тези звезди в моделни серии от еволюция на звездите, се оказва, че те трябва да са имали маса, когато са се образували, надхвърляща теоретичната горна граница от 150 слънчеви маси.

Звездни чудовища от 320 слънчеви маси

Звездата R136a1, която се намира в клъстера R136, е най-масивната звезда, позната до момента. В момента тя има около 265 пъти масата на слънцето, когато се е формирала вероятно е била до 320 слънчеви маси. Ако R136a1 трябваше да бъде в центъра на нашата слънчева система вместо слънцето, той би бил по-ярък от слънцето със същия фактор, както слънцето е по-ярко от пълната луна.

„Поради огромната си гравитация, годината - т.е. периодът на въртене на земята - ще бъде дълъг само три седмици. Това също би осветлило земята с невероятно силно UV лъчение, което би направило живота на земята невъзможен “, добавя Рафаел Хирши от университета в Кийл, член на астрономическия екип.

Горната граница е надвишена с коефициент два

В звездния куп NGC 3603 астрономите откриха още тежки тежести: масите на звездите А1, В и С също бяха над или близо до границата от 150 слънчеви маси, когато се формираха. Освен това изследователите успяха да определят масите в бинарна звездна система директно и по този начин да проверят моделите, с които са оценили масите на останалите звезди. „Нашите резултати потвърждават популярното вярване, че има горна граница за масата на звездите“, обяснява членът на екипа Оливие Шнур от Астрофизичния институт в Потсдам. "Числовата стойност за тази горна граница обаче се е изместила нагоре с коефициент от две до около 300 слънчеви маси."

Маяк в космоса

Много масивните звезди създават изключително силни звездни ветрове, които извеждат материята навън от повърхността на звездата. В R136 има само четири звезди, достигнали над 150 слънчеви маси, когато са се образували. Но тези четири звезди са отговорни за почти половината от изтичащите звездни ветрове и излъчената енергия на целия звезден куп, който се състои от около 100 000 звезди. Само R136a1 стимулира заобикалящата го среда да свети повече от 50 пъти по-силно от младата звездна купчина в мъглявината Орион, най-близкият регион на звездното образуване, наблюдаван от Земята, в който се образуват масивни звезди.

„За разлика от хората, такива звезди са родени тежки тежести. Вместо да растат, те отслабват с напредването на възрастта “, обяснява Пол Кроутер. „R136a1,„ затлъстелите “от тях, е на малко повече от един милион години. Това е средна възраст за една звезда в нейната маса. Сякаш е на строга диета, която вече е загубила една пета от първоначалната си маса; в неговия случай това са повече от 50 слънчеви маси! "

Раждане като тежка категория

Звезди, масивни като R136a1, са изключително редки. Те се образуват само в много плътните звездни купове. С представените тук наблюдения беше възможно за първи път да се разграничат отделните звезди в центровете на такива звездни купове и да се наблюдават отделно една от друга. Поради кратката им продължителност на живот и силните звездни ветрове не е лесно да се разбере как се образуват такива масивни звезди. Екстремни случаи като R136a1 затрудняват още повече теоретиците: „Или те действително са образували този размер, или са били образувани от няколко малки звезди“, обяснява Кроутер.

Край като екстремни "супер свръхнови"?

Звездите с осем до 150 пъти масата на слънцето завършват сравнително краткия си живот с експлозия на свръхнова. Остават само неутронни звезди или черни дупки. Сега, когато беше доказано, че има и звезди със 150 до 300 слънчеви маси, шансовете се увеличават, че могат да възникнат и така наречените свръхнови нестабилност на двойки, които са изключително ярки и когато експлодират, не остава остатъчно тяло. Такива свръхнови биха отделили до десет слънчеви маси желязо в околната среда. Някои наблюдения, направени през последните години, са кандидати за този тип експлозия на свръхнова.

R136a1 е не само най-масивните звездни астрономи, които познават, но и тази с най-голяма яркост. Това е почти десет милиона пъти светимостта на слънцето. „Като се има предвид колко редки са подобни звездни чудовища, не мисля, че този рекорд ще бъде счупен скоро“, заключава Кроутер.