Астрономы развенчали собственные заблуждения насчет того, насколько тяжелыми могут быть самые массивные звезды. И хотя ошиблись они по астрономическим меркам несильно — всего-то в два раза, в ближайшее время побить новый рекорд не надеются.
Новые астрономические наблюдения уничтожили позицию ученых, до последнего времени считавших, что во Вселенной наблюдается верхний предел масс для звезд. Она держалась потому, что не удавалось найти звезды более чем в 150 раз массивнее Солнца.
Группа европейских астрономов под руководством Пола Коутера из Шеффилдского университета изучала молодые скопления звезд — NGC 3603 и RMC 136. Наблюдения проводились на телескопе VLT в Чили. Первое, расположенное в 22 тысячах световых лет от Солнца, принадлежит Млечному Пути. В нем из протяженных облаков пыли и газа лавинообразно рождаются молодые звезды. Второе скопление, состоящее из молодых, массивных и горячих звезд, находится в туманности Тарантул, расположенной в соседней галактике Большое Магелланово Облако.
Ярче, тяжелее, горячее
В обоих скоплениях ученым удалось увидеть звезды с температурой поверхности более 40 тысяч Кельвинов — в шесть раз больше, чем у Солнца. Эти звезды по размерам в десятки раз превосходят Солнце и в миллионы раз ярче. Спектральные измерения позволили оценить химический состав звезд и, используя существующие математические эволюционные модели, проследить их судьбу. Оказалось, что многие из этих звезд, которые относятся к классу Вольфа-Райе, родились с массой, превышающей 150 солнечных. А самая тяжелая из найденных на сегодняшний момент во Вселенной звезд — R136a1 – в 265 раз массивнее нашего светила. Расчеты показали, что при рождении она была еще массивнее – за время существования благодаря потере вещества она «похудела» примерно на одну пятую.
В скоплении NGC 3603 также удалось наблюдать сверхмассивные звезды, некоторые из которых оказались двойными системами.
Из теории эволюции звезд известно, что сверхмассивные звезды интенсивно теряют массу. «В отличие от людей эти звезды рождаются тяжелыми и теряют в весе по мере старения, — пояснил профессор Кроутер. — Самой тяжелой звезде R136a1 всего-то чуть за миллион лет, а она уже считается средних лет и успела пройти интенсивную программу похудания, сбросив пятую часть массы».
Звездный беспредел
По мнению ученых, звезды подобных масс должны встречаться чрезвычайно редко и только в сверхплотных скоплениях.
Открытие еще острее поставило перед астрономами принципиальный вопрос — есть ли вообще верхний физический предел звездных масс? И тут мнения ученых разделились. «Наше новое исследование подкрепляет существовавшее мнение, что верхний предел существует, однако увеличило его в два раза – примерно до 300 солнечных масс», — считает Оливер Шнурр из Потсдамского института астрофизики.
Поражает астрономов и светимость новых звезд-гигантов. Лишь четыре открытые сверхмассивные звезды в скоплении R136 дают половину блеска всего скопления, равняясь по светимости 100 тысячам остальных звезд. Понять, как формируются звезды таких масс, очень важно для астрономов. Благодаря быстрой эволюции сверхгиганты живут всего несколько миллионов лет, поэтому найти их в далеких скоплениях — большая удача. «Или же они рождаются такими, или они — продукты слияния более мелких звезд. Учитывая редкость подобных монстров, думаю, вряд ли этот рекорд массы будет побит в обозримом будущем», — пояснил Кроутер.
