Насколько большими могут быть звезды
Мерцающие звездочки кажутся крошечными точками света, но в реальности они огромны. Астрономы точно не знают, насколько большой может стать звезда, но при определенных обстоятельствах, похоже, они могут стать воистину колоссальными. Ближайшая к нам звезда — это, конечно, Солнце. Оно имеет массу порядка 2 миллионов триллионов триллионов килограммов (двойка и за ней тридцать нулей). Если бы Земля весила как скрепка для бумаг, Солнце весило бы как мотоцикл «Урал».
Хотя Солнце не такое уж и легкое, в действительности его вес немногим выше среднего. Около 1% звезд весят в восемь раз больше Солнца, и сущая горстка звезд в галактике весит как сто или двести солнц.
Самая известная массивная звезда — R136a1 — весит порядка 265 солнечных масс. Она настолько огромна, что ее открытие в 2010 году побудило астрономов пересмотреть свои теории о том, насколько массивной может звезда стать.
Это, в свою очередь, заставляет нас пересмотреть наши представления о первых звездах, которые когда-то были образованы. Оказывается, некоторые из этих первых звезд, родившихся всего спустя 200 миллионов лет после Большого Взрыва, могли весить в 100 000 раз больше Солнца, что делает их самыми массивными звездами в принципе. Вопрос в том, как R136a1 и эти первичные звезды вообще смогли стать такими большими?
Масса звезды — не просто интересная величина. Это самая важная собственность звезды, определяющая, как звезда живет и умирает. Звезда — это гигантский шар горячего газа, настолько массивный, что его гравитация притягивает его самого к себе. Вследствие этого ядро звезды становится чрезвычайно плотным и горячим. Это запускает ядерную реакцию, в процессе которой пары атомов сливаются в более крупные, производя много тепла и давления, которое толкает звезду обратно наружу.
Жизнь звезды висит в этом балансе между гравитацией и давлением. Как только заканчивается топливо, ядерный синтез останавливается и не может препятствовать коллапсу.
Судьба звезды и скорость ее выгорания полностью зависит от ее массы.
Массивные звезды в несколько десятков солнечных масс выгорают быстро и ярко. Они живут всего несколько сотен миллионов лет, прежде чем взорваться в виде сверхновой и оставить за собой плотные, экзотические объекты вроде черной дыры или нейтронной звезды.
И напротив, небольшие звезды вроде Солнца медленно и стабильно выгорают миллионы лет, прежде чем стать звездными трупиками — белыми карликами.
Самая маленькая звезда может быть 0,08 солнечной массы, исходя из относительно уверенных и простых расчетов. Звезда именно такой массы достаточно массивна, чтобы запустить ядерный синтез. Все, что меньше, будет просто шаром газа. Но если астрономы хорошо понимают минимальную массу звезды, на другом конце все размыто. «Это одна из самых крупных неразрешенных загадок астрофизики», — говорит Волкер Бромм, астрофизик Техасского университета в Остине, США.
Еще десять лет назад астрономы думали, что верхний предел звездных масс в текущей Вселенной составляет 150 солнечных масс. «Было много хороших свидетельств в пользу этого предела, как из теорий, так и из наблюдений», — говорит Пол Краутер из Университета Шеффилд в Великобритании.
Вам должно повезти, чтобы вы увидели звезду с высокой массой, поскольку срок их жизни очень короток. Звезды в сто или больше солнечных масс умирают за пару миллионов лет: мгновение ока по космическим меркам.
Одно из многообещающих мест для поиска такой звезды — это кластер Арки, одна из самых плотных коллекций звезд в Млечном Пути. Этот кластер, казалось, сформировался относительно недавно, поскольку наиболее массивные звезды еще живы. Вокруг него также валяется много материала для звездообразования, обеспечивая среду, благоприятную для звездных гигантов.
Но астрономы не смогли найти звезды с массой больше 150 солнечных. Возможно, подумали они, звезды просто не могут стать настолько массивными. В какой-то момент звезда должна стать настолько массивной и яркой, что ее радиация сдувает внешние слои, препятствуя дальнейшему росту. Это естественное ограничение массы называется пределом Эддингтона, и расчеты предполагают, что он близок к 150 солнечным массам.
Но в 2010 году Краутер и группа астрономов изучила еще более тяжелую группу звезд скопления R136. Там они обнаружили не одну, а даже несколько звезд, превзошедших предел в 150 солнечных масс. Самая удивительная, которая R136a1, была невероятной массы в 265 солнечных.
Более того, возможно, она была еще тяжелее, когда родилась.
R136a1 — звезда Вольфа — Райе: это означает, что она массивная, яркая и горячая, с мощной радиацией, которая сдувает ее внешние слои. Ее температура порядка 53 000 градусов по Цельсию, и светится она в 10 миллионов раз ярче Солнца. Даже если она молода, едва ли больше миллиона лет, она уже потеряла газа на 50 наших Солнц.
Из чего следует, что R136a1 когда-то весила больше 300 солнц. Намного больше предела в 150 солнечных масс.
Превышение этого предела не составило проблемы. Предыдущие оценки предела Эддингтона оказались относительно сырыми, говорит Краутер, и более подробные расчеты показали, что звезды могут быть намного более массивными — в теории, по крайней мере.
Что касается кластера Арки, астрономы обнаружили, что он старше, чем думали раньше, и по-настоящему массивные звезды давно уже перестали существовать. R136, впрочем, намного моложе изначальных звезд.
Как бы то ни было, тяжеловесы вроде R136a1 — редкость. В Млечном Пути их может быть совсем мало, говорит Краутер. «Самый большой вопрос в том, как они набрали такую массу», — говорит он.
Чтобы растущая звезда набрала массу, необходимо время. Звездам вроде Солнца нужно порядка 10 миллионов лет на образование. Но звезды вроде R136a1 живут всего пару миллионов лет, поэтому они должны были образоваться сотни тысяч лет назад.
Никто не знает наверняка. Одна из идей заключается в том, что эти колоссальные звезды образуются, когда сталкиваются длинные нити холодного и плотного газа. За последние пару лет Космическая обсерватория Гершеля в Европе обнаружила такие нити по всей галактике. Каждая вытягивается на несколько световых лет.
Когда эти нити сталкиваются между собой, могут образоваться плотные объемы газа, которые коллапсируют в звезду, давая жизнь одновременно целому звездному скоплению. Большинство этих новых звезд будет мелкими, некоторые массивными, а еще меньше гигантскими вроде R136a1.
Трудно понять, как именно это происходит. «Детали довольно размыты, я бы сказал», — говорит Краутер. Эти регионы массивного звездообразования скрыты облаками плотной межзвездной пыли, поэтому даже самый мощные телескопы с трудом могут через них пробиться.
Гигантские звезды могут также образоваться, когда звезды сливаются между собой. Большинство тяжелых звезд пребывают в парах, так или иначе, поэтому если пара таких звезд будет иметь массу в несколько десятков раз превышающую солнечную, они могут слиться в одну большую звезду.
Как звезды вроде R136a1 становятся такими большими, пока остается загадкой, но самые первые звезды удивляют еще больше. Они воистину огромны.
Спустя 200 миллионов лет после Большого Взрыва было много света. Когда облака газообразного водорода и гелия коллапсировали в первые звезды Вселенной. В отличие от современных звезд, все они были намного более массивными. Многие весили десятки солнечных масс, некоторые достигали сотни или двух. Те первые звезды могли доходить до этого, поскольку космическая среда была другой. В частности, не было тяжелых химических элементов.
Тяжелые элементы важны, поскольку помогают охлаждать газовые облака. В горячем газе атомы мельтешат туда сюда и сталкиваются друг с другом. Тяжелые элементы могут преобразовать эту энергию столкновения в свет, который затем будет излучен. Так уходит тепло.
Но тяжелые элементы существовали не всегда. Они были выкованы из ядерного синтеза в ядрах звезд и во взрывных смертях массивных звезд. Поколение за поколением, звезды производили все элементы, которые мы находим в космосе сегодня. Когда появились первые звезды, в мире был лишь водород, гелий и крошечные доли лития.
Без тяжелых элементов, газовые облака остывали с трудом, а значит, им было тяжелее коллапсировать в звезды. Чтобы компенсировать это, каждое облако росло все больше и больше, набирая больше тяжести, чтобы спровоцировать коллапс. В результате рождались звезды, которые более массивны, чем современные звезды.
В течение многих десятилетий никто не знал наверняка, насколько именно массивней. Совсем недавно астрономы пришли к открытию: те звезды могли быть намного больше, чем считалось ранее.
Астрономы обнаружили квазары, существующие в течение миллиарда лет после Большого Взрыва.
Квазары — это чрезвычайно яркие объекты, которые подпитываются черной дырой в миллионы или миллиарды раз больше массы Солнца. Черная дыра питается закрученным диском пыли и газа, выбрасывая мощные пучки энергии.
И снова загадка: как там образовались эти сверхмассивные черные дыры?
Черные дыры образуются, когда звезды исчерпывают свое топливо и коллапсируют. Чтобы черная дыра стала сверхмассивной, она должна поглотить много массы в форме ближайшего газа и пыли, либо слиться с другими черными дырами.
Проблема в том, что эти квазары существовали в такой ранней истории космоса, что сверхмассивные черные дыры должны были набрать свой вес за невероятно короткий промежуток времени. Исходя из теории и компьютерных симуляций, даже звезды в несколько сотен солнечных масс не смогли бы вырасти так быстро, чтобы стать сверхмассивными.
Существует решение этого парадокса, но оно включает в себя по-настоящему гигантские звезды в 100 000 солнечных масс. Рядом с такими звездами даже R136a1 была бы карликом.
Компьютеры расчеты показывают, что облако в миллион солнечных масс может коллапсировать в звезду с массой в 100 000 солнц. Условия тоже должны быть подходящими: никаких тяжелых элементов и много ультрафиолетового излучения, которое дополнительно препятствует охлаждению газовых облаков.
Звезда таких размеров будет неустойчивой и может моментально коллапсировать в черную дыру. Эта черная дыра затем продолжит наращивать свою массу, потребляя пыль и газ, либо сливаясь с другими черными дырами, пока не станет достаточно массивной, чтобы питать квазар.
Таковая теория. «Наши компьютеры терпеливо создают такие объекты, — говорит Александр Хегер из Университета Монаша в Австралии. — Но существуют ли они в природе, у нас нет никаких прямых доказательств этого. Все они теоретические на данный момент».
Мы могли бы получить прямые доказательства, если бы наблюдали за слиянием черных дыр.
Когда две черные дыры сталкиваются, они создают рябь на поверхности ткани пространства-времени, гравитационные волны. Европейский лазерный интерферометр eLISA должен будет обнаружить их, когда его запустят после 2028 года. Измеряя эти волны, астрономы смогут определить массы сливающихся черных дыр и их возможное происхождение из сверхмассивных звезд.
Астрономы также ждут следующего поколения телескопов, среду которых космический телескоп Джеймса Вебба, Тридцатиметровый телескоп, Европейский Чрезвычайно Большой телескоп и Гигантский Магелланов телескоп. Эти обсерватории могли бы найти первые черные дыры, рожденные из сверхмассивных звезд. Они даже могли бы уловить звезду в процессе коллапса в черную дыру.
Такие открытия могут перевернуть наше понимание звезд и космоса в целом. Поняв, с чего начались первые массивные звезды, астрономы могли бы узнать, какими были первые галактики.
«Вопрос о природе первых звезд и пределах их массы может рассказать нам об особенном моменте космической истории. До него Вселенная была простым и скучным местом, в котором даже не было источников света».
http://hi-news.ru/space/naskolko-bolshimi-mogut-byt-zvezdy.html
Последние аномальные новости

Жители острова Пасхи посещали Южную Америку

Загадка образования первых галактик

Загадочный проект 'Синий луч' в действии

Замаскированный НЛО замечен над Португалией

Изучение экзотических звездных явлений

Космический телескоп распутал историю нашей галактики

Марсианский вертолет мог бы стать бортовым геологом

НЛО замечен над Южной Африкой

НЛО летают над атомными электростанциями Индии

Новый троянский астероид нашли на орбите Марса

Обнаружены четыре новых экзотических белых карлика

Понимание коррозии позволяет создавать новые металлы

Сверхмассивная черная дыра не оправдывает ожиданий

Секреты пояса Ван Аллена раскрыты

Стареющие коричневые карлики становятся одинокими

Таинственный свет в небе над Сан-Антонио

Темная материи поможет понять эволюцию галактик

Уфологи могут научить нас политической паранойе

Элитные коммандос захватили НЛО

Японский летчик-истребитель рассказал о НЛО

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды

Выявили лучшие места в США для обнаружения НЛО

Инопланетяне дали нам план Стоунхенджа

Инопланетяне используют невероятные технологии

Культурная площадь в Розуэлле примет уфо-фестиваль

НЛО вблизи ядерных установок ставят экспертов в тупик

НЛО замечен над поверхностью Луны

Оборона землян будет быстро подавлена инопланетянами

Общественный колледж Портленда предлагает курс по НЛО

Одна из дюжины звезд поедает свои планеты

Официальные лица США ничего не знают о НЛО

Планетологи пытаются оценить толщину льда на Европе

Поиски обломков рейса MH370 дали новую надежду

Пришло время изучить лунные лавовые трубки

Самые паранормальные места в Нью–Йорке

Строительные блоки жизни стабильны в условиях Венеры

Уинстон Черчилль скрывал информацию об НЛО

Уфологи устремились на юг Франции

Фестиваль НЛО пройдет в апреле в Эдинбурге

Шведский архив регистрирует паранормальные явления

Автокресло

Влияние накрутки реакций в Telegram на контентную стратегию. Анализ и рекомендации

Астрофизики дадут подсказку в поисках темной материи

Более 1500 наблюдений НЛО над Великобританией за 4 года

Британский взгляд на внешность инопланетян

В Великобритании замечено почти 2000 наблюдений НЛО

ИИ ChatGPT является очень эффективным инструментом

Как были сделаны татуировки ледяного человека Эци

Как, по мнению британцев, выглядят инопланетяне

Китай может начать атаку на США с Луны

Китай строит ядерный космический двигатель

Люди изменили свои суждения под воздействием ИИ

Наблюдения НЛО в районе Тиссайда

Наблюдения НЛО над Ноттингемширом за последние три года

Намеки на третью планету системе PDS 70

Начались продажи электрических летающих такси

Нашли одну из древнейших звезд

Один астероид создал более 2 млрд вторичных кратеров

Пентагон усердно скрывает информацию об НЛО

Плавающие кристаллы замедляют старение звезд

Планетарная геофизика поможет в поиске инопланетян

Последние наблюдения НЛО в Лестершире

Почему миллиардеры по всему миру строят бункеры

Рентген показал каменного младенца внутри женщины

Робот, который выполнил сальто назад без гидравлики

Сбитый с толку астроном заметил НЛО над Луной

Следующий имплант Neuralink подарит зрение слепым

Собираются создать лунную железную дорогу

Создали импульсный двигатель на водяном топливе

У людей с гаванским синдромом не выявили повреждений мозга

Флотилия НЛО замечена над горой Шаста

Эра ИИ наступит быстрее, чем мы думали

Анализ может привести к изменению парадигмы о НЛО

Более 1500 наблюдений НЛО над Англией за 4 года

В Башкирии заметили падение с неба светящегося шара

Вампиршу XVI века похоронили с кирпичом в зубах

Детей из Зимбабве мучает полтергейст

Екатеринбуржцы увидели НЛО в облаках над городом

Жительница Эдинбурга заметила дискообразный НЛО

Загадка Безумного камня

Йог 22 года медитирует на жутком холоде

Как мы будем с ними разговаривать с инопланетянами

Легендарная подземная школа чернокнижников

Мы увидим полностью созданные ИИ игры через 5-10 лет

Наблюдения НЛО в Англии с 2020 года

Наблюдения НЛО над Мерсисайдом

Наркомана убила статуя Будды

НАСА обнаружит жизнь на Европе к 2030 году

Нечто с длинной шеей попал на камеру наблюдения

НЛО пролетает над поверхностью Луны

НЛО сбили в бразильском городе Пау Гранде

Новые изображения дьявольской кометы

Новые необычные наблюдения НЛО в районе Ковентри

ООН приняла эпохальную резолюцию по ИИ

Полемика вокруг загадочных сферул не утихает

Процедуры отчетности о НЛО и утилизации материалов

Рост числа государственных служащих-роботов

Самые реалистичные сценарии Апокалипсиса

Ужасающее заболевание - синдром лица демона

Что предсказал Нострадамус России

Штаты США, где вы будете похищены инопланетянами

Эволюция мозговых чипов

Бетти Андреассон провела у пришельцев несколько часов

Где в США лучшее место, чтобы увидеть НЛО

Загадочный космонавт Солуэй Ферт

Интерактивная карта НЛО в Великобритании

Истинно верующие атаковали бывшего главу AARO

Историческая уфологическая хроника

Лучшее место для встречи с инопланетянами

Не ждите правды от правительства США о НЛО

Несколько НЛО были замечены над Орегоном

Нефтянник заметил НЛО в форме тарелки

НЛО заметили в штате Миннесота

НЛО над фермой в Орегоне

НЛО украл шесть дней из жизни Трэвиса Уолтона

Офицер полиции Лонни Замора заметил НЛО

Парень заметиил НЛО прежде чем они растворились

Первая трансплантация ГМ-почки свиньи пациенту

Похищение Бетти и Барни Хилл одно из самых странных

Сексуальные эксперименты инопланетян над землянами

Тайна наблюдений НЛО вблизи ядерных объектов

Уфологи терроризируют бывшего директора AARO

Азиатская Зона 51 проводит фестиваль

Астероид изменил форму после удара зонда землян

Вы когда-нибудь сталкивались с инопланетянами в Айдахо

Изменяющий форму НЛО замечен над Бирмингемом

ИИ комментирует теории заговора о Кеннеди

ИИ может заменить умерших близких людей

ИИ становится волком с Уолл-стрит

Масштабная уфо-конференция все ближе

Модель Эбби Клэнси боится инопланетян

Нашли лучшее место для наблюдений НЛО в США

НЛО в форме тарелки парил над нефтяной вышкой

Одержимая женщина помочилась черным

Пациент Neuralink с параличом конечностей играет в шахматы

Похищение в Паскагуле покажут на Netflix

Почему так много людей все еще верят в НЛО

Сверхпроводимости при комнатной температуре не существует

Уфологи собрались у офиса Чака Шумера в Нью-Йорке

Уфологи устремились в тихий город Лимож

Уфологическая неделя на британском ТВ

Я вырос, мучимый злыми демонами, теперь я экзорцист

Быстрые займы онлайн

Аватар никогда не будет лгать или будет

Адмирал ВМС видел секретные файлы об НЛО

Водород обеспечивал энергию при зарождении жизни

Высокоскоростная камера зафиксировала полет НЛО

Добровольцы обнаружили 15 редких активных астероидов

Инопланетяне более чем реальны

Как Земля остается пригодной для жизни

Может ли земная жизнь выжить у красного карлика

Наблюдения НЛО в Арканзасе

Нам следует изучать на неопознанные подводные объекты

Нейтринный фон мог бы многое рассказать нам о Вселенной

Нехватка воды приводит к образованию кругов фей

НЛО замечен над Лас-Вегасом и горой Спирит

Оператор нефтяной вышки заметил НЛО

Опубликована карта активных черных дыр

Песчаные дюны Титана состоят из разбитых маленьких лун

Сколько времени потребуется, чтобы обойти Марс

Таинственные звери Японии. Жуткие ползающие твари

Тайна сознания. Чего может достичь наука

Уфо-конференция стоимостью 160 фунтов за билет

Британский спецназ обнаружил сбитый НЛО

Воспроизвели самую раннюю форму жизни в лаборатории

Где замечали рейс MH370 на картах Google

ИИ представляет угрозу для человечества

Кукла на ветрине пугает покупателей

НЛО - это одно, но НПО представляют реальную угрозу

НЛО представляют явную и настоящую опасность

Новые кадры НЛО являются ключом к разгадке тайны

НПО представляют угрозу

Пентагон продолжает поиски внеземной жизни

Пилоты путают НЛО со спутниками Starlink

Портативные наборы для обнаружения НЛО

Робот пародирует Илона Маска и Дональда Трампа

Секретные материалы газеты Гримсби Телеграф

Сколько НЛО было замечено в Мичигане

Тайна, стоящая за взрывом наблюдений НЛО

Тайны легендарного наблюдения 'Огни Феникса'

Уфологи вызовут НЛО для документального фильма

Что случилось с рейсом MH370

Я скептически отношусь к инопланетным НЛО

Натуральная продукция по уходу за лицом и телом. Основные плюсы

Военный ИИ Пентагон улучшал с помощью StarCraft II

Дементора сняли в небе над Калифорнией

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика