Csillagszörnyek ”300 naptömeggel fedezték fel - a legnagyobb tömegű csillagok eddig meghaladták
A legnagyobb tömegű csillagok kétszer meghaladják a korábban feltételezett maximumot
A csillagászok két fiatal csillagcsoportban fedezték fel az eddigi legismertebb csillagokat. Fényessége milliószor nagyobb, mint a napé, és eredete megduplázza a korábban feltételezett 150 naptömeg maximális értékét. Most felmerül a kérdés, hogy egyáltalán milyen hatalmas csillagok kaphatnak.
A csillagóriásokat Paul Crowther, a Sheffieldi Egyetem asztrofizika professzora által vezetett csillagászcsoport fedezte fel, akik az Európai Déli Obszervatórium ESO Nagyon Nagy Teleszkópja (VLT) segítségével megvizsgálták a két fiatal csillagfürtöt, az NGC 3603 és az RMC 136a. Az NGC 3603 csillagképződési régió a Földtől körülbelül 22 000 fényévnyire, a „Keel of the Ship” csillagképben. Az RMC 136a (röviden R136) szintén fiatal, masszív és forró csillagok csillaghalmaza. A Tarantula-ködben található a Nagy Magellán Felhőben, egy galaxisban, amely 165 000 fényévnyire van a közelebbi kozmikus szomszédságunktól.
Megfigyeléseik során a csillagászok több olyan csillaggal találkoztak, amelyek felületi hőmérséklete meghaladja a 40 000 ° C-ot, amelyek több mint hétszer olyan melegek, mint a napunk. Ezek a csillagok is több tucatszor nagyobbak és milliószor fényesebbek, mint a nap. Ha valaki ezeket a csillagokat a csillag evolúciójának modell sorozatába sorolja, akkor kiderül, hogy kialakulásukkor biztosan olyan tömegük volt, amely túllépte a 150 naptömeg elméleti felső határát.
Csillag szörnyek 320 naptömegből
Az R136 klaszterben található R136a1 csillag az eddigi legnagyobb tömegű csillag. Jelenleg a nap tömege körülbelül 265-szerese, amikor kialakult, valószínűleg 320 naptömeg volt. Ha az R136a1 a Nap helyett a naprendszerünk közepén lenne, akkor ugyanolyan tényezővel világosabb lenne, mint a nap, mivel a nap fényesebb, mint a telihold.
„Óriási gravitációja miatt az év - vagyis a föld forgásának időszaka - csak három hét lenne. Hihetetlenül erős UV-sugárzással világítaná meg a földet is, ami lehetetlenné tenné a földi életet ”- teszi hozzá Raphael Hirschi a Keelei Egyetemről, a csillagászati csapat tagja.
A felső határ kétszeresen túllépve
A csillagászok további nehézsúlyokat fedeztek fel az NGC 3603 csillaghalmazban: az A1, B és C csillagok tömege szintén kialakult állapotukban a 150 naptömeg határa felett vagy közelében volt. Ezenkívül a kutatók közvetlenül meghatározhatták a bináris csillagrendszer tömegeit, és így ellenőrizhették azokat a modelleket, amelyekkel megbecsülték a többi csillag tömegét. "Eredményeink megerősítik azt a közvéleményt, hogy a csillagok tömegének felső határa van" - magyarázza Olivier Schnurr, a csapattag a potsdami Asztrofizikai Intézettől. "Ennek a felső határnak a számértéke azonban kétszerese, körülbelül 300 naptömeg felé tolódott felfelé."
Beacon az űrben
A nagyon masszív csillagok rendkívül erős csillagszeleket hoznak létre, amelyek az anyagot kifelé hajtják a csillag felszínétől. Az R136-ban csak négy csillag van, amely kialakulásakor több mint 150 naptömeget ért el. De ez a négy csillag felelős a kiáramló csillagszélek majdnem feléért és a teljes, mintegy 100 000 csillagból álló csillaghalmaz sugárzott energiájáért. Az R136a1 önmagában több mint 50-szer olyan erősen serkenti a környezetét, mint az Orion-köd fiatal csillagcsomója, a Földtől legközelebb eső csillagképződési régió, amelyben hatalmas csillagok képződnek.
„Az emberektől eltérően az ilyen csillagok nehézsúlyúaknak születnek. Ahelyett, hogy növekednének, idősebb korukban lefogynak ”- magyarázza Paul Crowther. „R136a1, közülük az„ elhízott ”, alig több mint egymillió éves. Ez egy csillag átlagos életkora tömegében. Mintha szigorú diétát folytatna, amely már elvesztette eredeti tömegének egyötödét; az ő esetében több mint 50 naptömeg! "
A születés nehézsúlyúként
Az olyan hatalmas csillagok, mint az R136a1, rendkívül ritkák. Csak a nagyon sűrű csillagcsoportokban képződnek. Az itt bemutatott megfigyelésekkel először sikerült megkülönböztetni az egyes csillagokat az ilyen csillagcsoportok központjában, és egymástól elkülönítve megfigyelni. Rövid élettartamuk és erős csillagszélük miatt nem könnyű megérteni, hogyan alakulnak ki ilyen hatalmas csillagok. Az olyan extrém esetek, mint az R136a1, még inkább megnehezítik a teoretikusok számára: „Vagy ténylegesen ekkora méretet alkottak, vagy több kis csillagból alakultak ki” - magyarázza Crowther.
Vége extrém "szuper szupernóvákként"?
A nyolc-150-szeres naptömegű csillagok szupernóva-robbanással fejezik be viszonylag rövid életüket. Csak neutroncsillagok vagy fekete lyukak maradnak. Most, hogy bebizonyosodott, hogy vannak 150–300 naptömegű csillagok is, megnő az esély arra, hogy úgynevezett pár instabilitási szupernóvák is előfordulhatnak, amelyek rendkívül fényesek, és amikor felrobbannak, nem marad maradék test. Egy ilyen szupernóva akár tíz naptömeg vasat bocsátana ki a környezetbe. Az utóbbi években tett néhány megfigyelés jelölt az ilyen típusú szupernóva-robbanásra.
Az R136a1 nemcsak a csillagászok által ismert legnagyobb tömegű csillag, hanem a legnagyobb fényességű csillag is. Ez csaknem tízmilliószorosa a nap fényességének. "Tekintettel arra, hogy milyen ritka az ilyen szörnyeteg, nem hiszem, hogy ez a rekord hamarosan megdőlne" - zárja Crowther.