Международная группа исследователей под руководством Института астрофизики Канарских островов (IAC) совершила значительный прорыв в нашем понимании голубых сверхгигантов — ослепительных горячих звезд, которые долгое время озадачивали астрономов.
Настоящие космические маяки
Голубые сверхгиганты — это массивные, чрезвычайно яркие звезды. Их отличает характерный голубой цвет, который указывает на очень высокую температуру поверхности. Эти звезды зачастую в несколько десятков раз массивнее нашего Солнца и могут быть в десять тысяч раз более яркими.
Голубые сверхгиганты B-типа находятся на продвинутой стадии звездной эволюции. Они быстро сжигают свое ядерное топливо и имеют относительно короткую по астрономическим масштабам продолжительность жизни — от нескольких миллионов до нескольких десятков миллионов лет. Обычно они образуются в очень плотных и объемных звездных областях, где условия благоприятны для рождения массивных и ярких звезд.
Эти звезды играют важнейшую роль в эволюции галактик, участвуя в производстве более тяжелых элементов за счет своего ядерного синтеза. Они также влияют на динамику звездообразующих областей и туманностей, в которых они рождаются.
Кроме того, сверхгиганты уже давно бросают вызов традиционной звездной теории. Хотя согласно классическим моделям они должны быть редкими, на самом деле они довольно часто встречаются в нашей наблюдаемой Вселенной. Как это можно объяснить?
Звездный синтез: происхождение голубых сверхгигантов
Ключ к этой загадке кроется в том, что большинство голубых сверхгигантов наблюдаются как одиночные звезды, без обнаруживаемых звездных компаньонов. В то же время большинство массивных звезд рождаются в бинарных системах с компаньонами. Решение этого парадокса, по-видимому, кроется в явлении звездного синтеза.
Проведя подробное моделирование звезд и проанализировав выборку из 59 голубых сверхгигантов типа B в Большом Магеллановом Облаке, галактике-спутнике Млечного Пути, исследователи недавно подтвердили, что слияние двух звезд в бинарной системе может лежать в основе рождения этих впечатляющих звезд.
Атхира Менон, ведущий автор исследования, объясняет:
«Мы смоделировали слияние эволюционировавших гигантских звезд с их меньшим звездным компаньоном в широком диапазоне параметров, учитывая взаимодействие и смешение двух звезд во время слияния. Новорожденные звезды живут как голубые сверхгиганты на протяжении второй самой длинной фазы жизни звезды, когда она сжигает гелий в своем ядре«.
Это новаторское открытие объясняет, почему голубые сверхгиганты находятся в так называемом «эволюционном разрыве» классической звездной физики — фазе их эволюции, где мы не ожидаем найти звезды.
Кроме того, результаты исследования показывают, что звезды, рожденные в результате таких слияний, лучше воспроизводят наблюдаемые свойства голубых сверхгигантов, чем обычные звездные модели. Этот вывод позволяет предположить, что звездные слияния могут быть основным механизмом формирования этих загадочных звезд.
Этот прогресс в нашем понимании голубых сверхгигантов проливает новый свет на морфологию галактик и их звездное население. Следующие этапы исследования будут направлены на изучение того, как эти объекты эволюционируют и вносят свой вклад в космический ландшафт, особенно в отношении формирования черных дыр и нейтронных звезд.
Подробности исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.
