Художественное изображение двойной системы красного гиганта и более молодого компаньона, которые могут слиться и образовать синий сверхгигант. Фото: Кейси Рид, НАСА.
Международное исследование, проведенное Канарским институтом астрофизики (IAC), позволило найти ключ к разгадке природы некоторых из самых ярких и горячих звезд в нашей Вселенной, называемых голубыми сверхгигантами. Хотя эти звезды обычно наблюдаются, их происхождение остается старой загадкой, которая обсуждается уже несколько десятилетий.
Моделируя новые звездные модели и анализируя большую выборку данных о Большом Магеллановом Облаке, исследователи МАК нашли убедительные доказательства того, что большинство голубых сверхгигантов могли образоваться в результате слияния двух звезд, связанных в двойную систему. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.
Голубые сверхгиганты B-типа — очень яркие и горячие звезды (как минимум в 10 000 раз ярче и в 2–5 раз горячее Солнца) с массой от 16 до 40 раз больше массы Солнца. Согласно традиционным звездным знаниям, они, как ожидается, возникнут во время очень быстрой фазы эволюции, и поэтому их следует редко видеть. Так почему же мы наблюдаем их так много?
Важным ключом к разгадке их происхождения является тот факт, что большинство голубых сверхгигантов являются одиночными, то есть у них нет заметного гравитационно-связанного компаньона. Однако большинство молодых массивных звезд рождаются в двойных системах со спутниками. Почему голубые сверхгиганты одиноки? Ответ: массивные двойные звездные системы «сливаются» и порождают голубые сверхгиганты.
В новаторском исследовании, проведенном исследователем IAC Атирой Менон, международная группа астрофизиков-вычислителей и наблюдателей смоделировала подробные модели звездных слияний и проанализировала выборку из 59 ранних голубых сверхгигантов B-типа в Большом Магеллановом Облаке, галактике-спутнике Млечного Пути. .
«Мы смоделировали слияние эволюционировавших звезд-гигантов с их меньшими звездными компаньонами по широкому диапазону параметров, принимая во внимание взаимодействие и смешивание двух звезд во время слияния. Новорожденные звезды живут как голубые сверхгиганты на протяжении второй самой продолжительной фазы. жизни звезды, когда она сжигает гелий в своем ядре», — объясняет Менон.
По словам Артемио Эрреро, исследователя IAC и соавтора статьи: «Полученные результаты объясняют, почему голубые сверхгиганты находятся в так называемом «эволюционном разрыве» классической звездной физики, фазе их эволюции, на которой мы не ожидали бы появления найти звезды».
Но могут ли такие слияния объяснить измеренные свойства голубых сверхгигантов? «Примечательно, что мы обнаружили, что звезды, рожденные в результате таких слияний, имеют больший успех в воспроизведении состава поверхности, особенно усиление азота и гелия, большой части выборки, чем традиционные звездные модели. Это указывает на то, что слияния могут быть доминирующим каналом для создания голубые сверхгиганты», — говорит Дэнни Леннон, исследователь МАК, который также участвовал в исследовании.
Это исследование делает большой шаг к решению старой проблемы формирования голубых сверхгигантов и указывает на важную роль слияний звезд в морфологии галактик и их звездного населения. В следующей части исследования будет предпринята попытка изучить, как эти голубые сверхгиганты взрываются и вносят свой вклад в ландшафт черных дыр и нейтронных звезд.
Информация от: Канарским институтом астрофизики.
