|
Очень массивные звезды выбрасывают еще больше вещества
|
|
|
|
Очень массивные звезды (VMSS), масса которых обычно примерно в 100 раз превышает массу нашего Солнца, являются важнейшими компонентами в нашем понимании формирования важных астрономических структур, таких как черные дыры и сверхновые. Однако есть некоторые наблюдаемые характеристики VMSS, которые не соответствуют ожидаемому поведению, основанному на лучших имеющихся у нас моделях.
|
|
|
|
В частности, они колеблются в относительно ограниченном диапазоне температур, который трудно воспроизвести с помощью типичных моделей звездной эволюции.
|
|
|
|
В новой статье Кендалла Шепарда (Kendall Shepherd) и их соавторов из Института перспективных исследований (SISSA) в Италии описывается серия новых моделей, основанных на обновленных данных о солнечном ветре, которые лучше соответствуют наблюдениям VMSS в их естественной среде обитания и могут помочь нам понять развитие некоторых из самых захватывающих космических систем. объекты во Вселенной. Статья была опубликована на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
Обнаружить VMSS относительно легко — один только их размер выделяет их на космическом фоне. Но одна область является плодородной почвой для охоты на этих гигантов — туманность Тарантул. В этой туманности находится скопление, известное как скопление R136, в котором находятся девять звезд с массой, в 100 раз превышающей массу Солнца.
|
|
|
|
|
|
|
Их суммарный световой поток превосходит нашу звезду в 30 миллионов раз. Но, что важно, данные, которые мы собрали о них, показали некоторые расхождения между тем, что было смоделировано для них, и тем, что наблюдалось.
|
|
|
|
Вероятно, наиболее заметная разница была в температуре. Стандартные модели звездной эволюции предполагали резкие перепады температур в этих VMSS, поскольку звезды расширяются и сжимаются в рамках своего эволюционного цикла. Однако наблюдения с R136 показывают, что они удерживаются в относительно узком диапазоне температур, который, по-видимому, недоступен для современных моделей.
|
|
|
|
По словам авторов, согласовать эти температуры так же просто, как изменить некоторые параметры в модели. Они внедрили новый тип "рецепта звездного ветра" в модель звездной эволюции PARSEC версии 2.0.
|
|
|
|
Эти предписания привели к увеличению потери массы звезды в VMSs вблизи предела Эддингтона звезды — точки, в которой давление от внешнего излучения звезды совпадает с гидростатическим давлением, удерживающим ее внешние слои внутри. Если этот предел превышен, внешние слои звезды выдуваются мощными солнечными ветрами.
|
|
|
|
В своих моделях PARSEC версии 2.0 авторы, по сути, намеренно создают сильные солнечные ветры даже при яркостях ниже предела Эддингтона, создавая некоторые интересные взаимодействия, особенно между двойными парами.
|
|
|
|
В то время как сильные солнечные ветры от VMS могут снизить вероятность слияния из-за уменьшения размера звезды, ветер сам по себе может способствовать росту звезды-компаньона, превращая детальное взаимодействие в интересную сложную математическую задачу.
|
|
|
|
Другой пример последствий этих обновленных моделей связан с образованием черных дыр. Они серьезно ограничивают образование черных дыр вокруг нижнего предела разрыва в массе, связанного с парной нестабильностью, - весовой категории, в которой черные дыры не должны образовываться из-за парной нестабильности сверхновых, когда звезда производит достаточно электрон-позитронных пар, чтобы начать коллапсировать сама на себя, что в конечном итоге приводит к образованию сверхновой, но не к взрыву. черная дыра.
|
|
|
|
Новая модель затронула не только сингулярные черные дыры, но и сливающиеся черные дыры. В частности, модели создают больше систем, в которых две черные дыры одинакового размера (около 30-40 звездных масс) вращаются вокруг друг друга. Эти типы систем гораздо реже встречаются в стандартной модели, но согласуются с последними данными, полученными в результате расчетов гравитационных волн.
|
|
|
|
В конечном счете, статья демонстрирует важность понимания того, как звездные ветры влияют на некоторые из самых массивных звезд во Вселенной и, следовательно, на эволюцию и создание некоторых из самых экстремальных объектов во Вселенной.
|
|
|
|
Хотя параметры, которые авторы использовали в своей модели, лучше соответствуют большинству данных, несомненно, есть возможности для улучшения.
|
|
|
|
Источник
|
