В недалекой Туманости Тарантул имеются звезды таких огромных размеров, что их происхождение до сих пор оставалось загадкой.

Сравнительные размеры разных типов молодых звезд, от крошечных красных карликов массой вдесятеро меньше Солнца и до поразительной R163a1 в сотни раз тяжелее него
Слева направо — Туманность Тарантул и скопление R136 в нем

Еще пару лет назад в соседней галактике, в пределах Туманности Тарантул была обнаружена целая компания монструозных звезд. Массой достигая 300 и более солнц, они примерно вдвое превышают верхние пределы размеров, допустимые для звезд в рамках современных теорий об их формировании. Подробнее о находке мы уже писали в заметке «Супер-стар».

Вопрос в том, как вообще могли появиться такие великаны? Согласно новым результатам, полученным немецкими астрономами из группы Павела Крупа (Pavel Kroupa), эти монстры могут образовываться в результате гибели двойных систем и слияния участвующих в них звезд. «Представьте пару крупных звезд, вращающихся в непосредственной близости друг от друга, причем каждая из них буквально разрывается на части притяжением соседки, — пишут авторы, — Если при этом их орбиты достаточно вытянуты, в какой-то момент они, проходя на максимальном сближении, просто столкнутся и образуют сверхмассивную звезду».

Чтобы прийти к таким выводам, ученым пришлось провести сложнейшие расчеты и моделирование, взяв за образец взаимодействия звезд в скоплении R136 Туманности Тарантул, особенно богатом колоссальными светилами. Модель охватила эволюцию более 170 тыс. звезд, причем все из них начинали развитие звездами вполне обычных масс. Мощнейшие компьютеры предсказывали их жизнь, итерацию за итерацией решая систему из 510 тыс. уравнений, позволяющих учитывать эффекты гравитации и термоядерных реакций в звездах, рассчитывать траектории их движения и процессы слияния. По мнению авторов, подобной сложности расчетов гравитационной задачи N тел еще никогда не проводилось, и интересно, что сделаны они были без суперкомпьютеров, обычными настольными системами, которые лишь были «усилены» производительными видеокартами.

Моделирование показало, как в скоплении могут рождаться сверхмассивные звезды: все они появляются из обычных двойных систем звезд сравнительно низкой плотности и вполне допустимой массы — не выше предела в 150 солнечных. Постепенно взаимное гравитационное притяжение все более вытягивает их орбиты, и в какой-то момент они сталкиваются, сливаясь в единую колоссальную звезду. Как добавляют авторы работы, это позволяет расслабиться и вздохнуть спокойно, поскольку происхождение сверхмассивных звезд оказалось возможным объяснить в рамках существующих теорий.

По публикации Space.Com