Звезды - большие, огромные, гигантские

Новости Европейской Южной Обсерватории

21 июля 2010 года

ОБТ снова отличился. С его помощью астрономы смогли открыть самые массивные из известных на настоящий момент звезд - одна из которых в начале своей жизни "тянула" на 300 солнечных масс, что вдвое (!) больше принятого предела звездной массы в 150 масс Солнца. Существование этих монстров, обладающих в миллионы раз большей светимостью, чем наша звезда, и теряющих огромное количество вещества в виде мощнейших ветров, может дать ответ на вопрос "а вообще, насколько массивными могут быть звезды?”

Банда астрономов под руководством Пола Краутера (Paul Crowther), профессора астрофизики в Университете Шеффилда, использовала ОБТ и архивные данные Космического телескопа Хаббл для изучения двух молодых скоплений - NGC 3603 и RMC 136a. NGC 3603 - это космическая фабрика, бешено формирующая звезды в больших облаках газа и пыли, расположенная в 22 тыс. световых лет от нас (eso1005). RMC 136a (еще его называют R136) - еще одно скопление молодых, массивных и горячих звезд, расположенных в Туманности Тарантул, в одном из наших космических соседей - Большом Магеллановом Облаке на расстоянии 165 тыс. световых лет (eso0613).

Команда обнаружила несколько звезд с температурой поверхности более 40 тыс. градусов, в 7 раз горячее поверхности Солнца, которые в десятки раз больше и в несколько млн раз ярче, чем Солнце. Сравнение с существующими моделями показало, что звезды рождались с массами, превышающими предел в 150 солнечных. Звезда R136a1, обнаруженная в скоплении R136 - самая массивная из когда-либо найденных - 265 масс солнца, при рождении "весила" в 320 больше, чем Солнце.

В NGC 3603, астрономы также смогли напрямую измерить массу звезд, которые принадлежат двойной системе, чтобы проверить использовавшиеся модели, и у звезд A1, B и C в этом скоплении оказались массы более 150 солнечных.

Очень массивные звезды производят очень мощные потоки вещества “В отличие от людей, эти звезды рождаются тяжелыми и теряют массу по мере взросления,” говорит Пол Краутер. “Возрастом всего около миллиона лет, самая большая звезда R136a1 уже находится в среднем возрасте, пройдя интенсивную программу потери веса, сбросив за прошедшее время одну пятую своей массы или около 50 солнечных масс.”

Если поставить R136a1 на место Солнца в Солнечной системе, она была бы настолько ярче Солнца, как Солнце ярче полной Луны. “Эта огромная масса уменьшила бы год нашей Земли до трех недель, купая ее в своем невероятно интенсивном ультрафиолетовом излучении, делая существование жизни на ней невозможным,” говорит участник команды Рафаэль Хирши из Кильского Университета.

Такие супертяжеловесы очень редки. Они формируются в самых плотных скоплениях звезд. Чтобы выделить там отдельные звезды пришлось привлечь всю мощь инфракрасных инструментов ОБТ.

Команда также определила максимально возможную массу для звезд в подобных скоплениях, оценив относительное число наиболее массивных звезд. “Наименьшие звезды ограничены пределом в 8 масс Юпитера, ниже которого они просто "неудавшиеся звезды" или коричневые карлики,” говорит участник команды Оливер Шнурр (Olivier Schnurr) из Института Астрофизики Потсдама. “Наша находка поддерживает существовавшее ранее мнение, что есть также и верхний предел того, какими большими могут быть звезды, хотя и расширяет этот предел вдвое, до почти 300 масс Солнца.”

Внутри R136, только 4 звезды при рождении имели массу более 150 солнечных, но они производили почти половину всего ветра и излучения целого скопления, действуя как 100 тысяч звезд одновременно (!). Только одна R136a1 заряжает своей энергией окружающую среду в 50 раз больше, чем все скопление в Туманности Ориона, самой близкой к нам области формирования звезд.

Как формируются такие гиганты и как они живут, производя столько энергии - по-прежнему, большая загадка для теоретиков. “Они или рождались такими большими сразу или меньшие звезды постепенно сливались, чтобы сформировать их,” объясняет Краутер.

Звезды массой от 8 до 150 масс Солнца в конце жизни взрываются в виде сверхновых, оставляя после себя экзотические объекты - нейтронные звезды или черные дыры. Найдя звезды от 150 до 300 солнечных масс, астрономы предсказывают существование "нестабильных сверхновых", которые взрываются полностью, не оставляя следов и распыляя в окружающее пространство до 10 солнечных масс железа. И в последние годы уже предложено несколько кандидатов на эту роль.

R136a1 не только самая массивная, но и самая яркая известная нам звезда, до 10 млн раз ярче Солнца. “Отдавая должное уникальности подобных монстров, я думаю, этот новый рекорд массы будет побит нескоро,” заключает Краутер.