Міжнародна група дослідників, яку очолювали науковці з Інституту астрофізики Канарських островів (Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC), знайшла підказки щодо природи деяких найяскравіших і найгарячіших зір у Всесвіті, які астрономи називають блакитними надгігантами. Хоча ці зорі можна спостерігати, їхнє походження було давньою загадкою, яка спричиняла дискусії протягом кількох десятиліть.
Дослідники з IAC побудували нові моделі зір та проаналізували дані від великої вибірки зір у Великій Магеллановій Хмарі. Це дало змогу отримати переконливі докази того, що більшість блакитних надгігантів могли утворитися внаслідок злиття двох зір у подвійній системі. Результати дослідження опубліковано в The Astrophysical Journal Letters.
Блакитні надгіганти типу B — дуже яскраві та гарячі зорі (принаймні в 10 000 разів яскравіші та вдвічі — п’ятеро гарячіші, ніж Сонце), маси яких у 16 — 40 разів перевищують масу Сонця. Згідно з теоретичними уявленнями про зорі, час їхнього існування — це дуже швидка фаза еволюції зір і тому їх можна бачити рідко. Так чому ж ми спостерігаємо їх так багато?
Важливою підказкою щодо їхнього походження є той факт, що більшість блакитних надгігантів є поодинокими, тобто вони не мають гравітаційно пов’язаного супутника. Проте більшість молодих масивних зір народжуються у подвійних системах. Чому блакитні надгіганти самотні? Відповідь: масивні подвійні зоряні системи зливаються і утворюють блакитні надгіганти.
У піонерському дослідженні під керівництвом науковця з Інституту астрофізики Канарських островів Атіри Менона (Athira Menon) міжнародна група астрофізиків-спостерігачів та астрофізиків, які виконують комп’ютерні обчислення, побудувала докладні моделі злиття зір і проаналізувала вибірку 59 ранніх синіх надгігантів типу B у Великій Магеллановій Хмарі, галактиці-супутнику Молочного Шляху.
«Ми змоделювали злиття зір-гігантів з їхніми меншими зорями-супутниками в широкому діапазоні параметрів, беручи до уваги взаємодію та змішування двох зірок під час злиття. Новонароджені зорі існують як блакитні надгіганти протягом другої найдовшої фази життя зорі, коли вона спалює гелій у своєму ядрі», — пояснив Менон.
За словами Артеміо Ерреро (Artemio Herrero), дослідника з IAC і співавтора статті, «отримані результати пояснюють, чому блакитні надгіганти знаходяться в так званій «еволюційній прогалині» («evolutionary gap») класичної фізики зір, фазі їхньої еволюції, де ми не очікуємо знайти зір».
Але чи можуть такі злиття також пояснити виміряні властивості блакитних надгігантів? «Примітно, ми виявили, що зорі, які виникли внаслідок таких злиттів, краще відтворюють склад поверхневого шару, зокрема посилений вміст азоту та гелію, більшої частини вибірки, ніж звичайні моделі зір. Це вказує на те, що злиття можуть бути основним процесом для утворення блакитних надгігантів», — сказав Денні Леннон (Danny Lennon), науковець з IAC, який також брав участь у дослідженні.
Це дослідження робить великий крок у вирішенні старої проблеми про те, як утворюються блакитні надгіганти, і вказує на важливу роль злиття зір у морфології галактик та їхнього зоряного населення. У наступній частині дослідження буде спроба з’ясувати, як ці блакитні надгіганти вибухають і роблять свій внесок у ландшафт чорних дір та нейтронних зір.
За інф. з сайту https://phys.org підготував Іван Крячко
