Астрономы раскрыли тайну появления самых больших звёзд

Сравнение размеров разных типов звёзд. Слева направо: красный карлик, жёлтый карлик (Солнце), голубой карлик и R136a1 из кластера R136

(иллюстрация European Southern Observatory).

Самая большая звезда скопления - R136a1

(иллюстрация Sephirohq/Wikipedia).

Туманность Тарантула в галактике Большое Магелланово Облако (слева) и расположенный в ней кластер R136 (в центре), содержащий самые большие звёзды (справа), обнаруженные во Вселенной

(иллюстрация European Southern Observatory).

Астрономы раскрыли загадку огромных звёзд, которые не давали учёным покоя с момента их открытия в 2010 году. Четыре звезды, обнаруженные в звёздном скоплении R136 в соседней с нашей галактике Большое Магелланово Облако, имели настолько большие размеры, что совершенно не вписывались в существующие концепции.

Ранее считалось, что максимальная масса звёзд не превышает солнечную более, чем в 150 раз. Но открытые светила были до 300 раз тяжелее нашего Солнца.

"Не только пределы массы, но и все остальные основные характеристики звёзд до этого выглядели идентичными, и мы считали процесс звёздообразования универсальным во всей Вселенной", — говорит соавтор исследований Павел Крупа (Pavel Kroupa) из университета Бонна.

Группа учёных под руководством доктора Самбарана Банержи (Sambaran Banerjee) попыталась выяснить, является ли процесс образования светил в этом кластере уникальным для остальной Вселенной или же ультрамассивные звёзды появились здесь по другим причинам.

Исследователи построили высокоточную модель всего скопления R136, включающего около 170 тысяч звёзд, чтобы проследить за их внутренними взаимодействиями. При этом в изначальной модели самые большие звёзды отсутствовали. Программе пришлось решить более полумиллиона уравнений, чтобы показать изменение системы в течение времени.

Для этой сложной задачи исследователи воспользовались наиболее передовым инструментом моделирования космических кластеров, программой NBODY6, разработанной в Институте астрономии в Кембридже (Insitute of Astronomy). Интересно, что для ускорения расчётов команде астрофизиков пришлось усовершенствовать свои рабочие компьютеры с помощью нескольких самых современных плат для компьютерных игр.

Учёные представили полученные результаты в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Компьютерные вычисления показали, что звёзды-монстры могли возникнуть в ходе слияния двух светил.

"В скоплении R136 единовременно образуется очень много звёзд-гигантов, которые часто объединяются в пары, — объясняет Банерджи. – Но плотность в кластере так высока, что нередко происходят столкновения. Вероятнее всего, эти ультрамассивные звёзды появляются после столкновения двух таких гигантов".

"Полученное объяснение позволяет нам расслабиться, — добавляет Крупа. – Ведь больше не нужно пересматривать концепции универсального звёздообразования".