На наш взгляд, Солнце — довольно крупный объект, особенно на фоне окружающих его «карликов» вроде Венеры, Земли, Марса или даже Сатурна с Юпитером. Но в космосе есть масса звезд и намного крупнее Солнца. Как же они сумели дорасти до таких размеров?

Разделены с рождения: отображение компьютерной симуляции процесса формирования пары массивных звезд
Сравните размеры: эти звезды не самые тяжелые, но очень (очень), очень большие

Недавно проведенное исследование показало, что источник колоссальной величины гигантских звезд — банальный «аппетит»: они чрезвычайно интенсивно притягивают и поглощают окружающее вещество, а порой не брезгуют и каннибализмом, «пожирая» звезды помельче. Работа, проведенная группой Марка Крамхольца (Mark Krumholz), скорей всего, поставит точку в научной дискуссии, которая продлилась без малого 40 лет.

Чтобы понять суть проблемы, начнем с самого начала: представим формирование будущей особо крупной звезды. По мере того, как звезда конденсируется, она притягивает все больше и больше газа и пыли из окружающего пространства. В какой-то момент масса и плотность звезды достигают такой величины, что количество переходит в качество: в недрах ее под действием мощнейших гравитационных сил ядра водорода сближаются настолько, что начинается термоядерная реакция. Звезда зажигается.

Когда наступает этот знаменательный момент, звезда начинает выбрасывать вещество (и то, что было им до термоядерной реакции) в форме быстрых частиц и, конечно, излучения. «Давление» этих потоков отталкивает еще оставшееся в непосредственной близости от звезды вещество, лишая ее новой «пищи» и, соответственно, источников для дальнейшего роста.

Еще в конце 1960-х астрофизики подсчитали, что благодаря этому процессу звезды не могут вырасти максимум до размеров в 20 раз больше Солнца. И все бы ничего, но уже тогда было известно, что по‑настоящему массивные звезды бывают и намного больше этой величины. Напомним, что сегодня открыты и вовсе колоссальные светила, в том числе и одна, масса которой составляет более сотни солнечных («Звезды-рекордсмены»). А это уж точно далеко за границами полученного теоретиками 20-кратного предела. Эта загадка «повисла в воздухе» на несколько десятилетий.

Однако исследование Марка Крамхольца и его коллег показало, что даже в то время, когда звезда активно излучает и не может «питаться» так же обильно, как до того, она время от времени находит возможность «перекусить». Ученые провели эксперименты по трехмерному компьютерному моделированию процесса формирования звезд и показали, что новорожденная звезда отбрасывает от себя далеко не всю газопылевую «пищу», как считалось ранее, а только часть ее. Некоторое ее количество остается почти нетронутой и обеспечивает звезду возможностями для дальнейшего роста. Это вещество имеет тенденцию собираться ближе к экватору звезды, где интенсивность создаваемых вращающимся светилом потоков намного ниже, чем у полюсов.

Кроме того, Крамхольц показал, что в некоторых случаях из одного «протозвездного» газопылевого облака может формироваться сразу пара звезд, образующих общую систему. Иногда один из участников этой пары оказывается намного крупнее второго, и тогда его ждет неминуемая гибель в слишком тесных объятиях своего большого соседа, который тем самым сразу набирает значительную массу.

Ну а окончательно почувствовать себя песчинкой во Вселенной (или гигантом в микромире) вы можете, прочтя наш обзор «Масштабы реальности».

По информации ScienceNOW