Ako sa rodia modrí superobri

  • Valentín Korinek | 30 Apríl 2024
    Stelárna astronómia
Umelecký obraz binárneho systému hviezd červeného obra a mladšieho spoločníka, ktorí sa môžu spojiť a vytvoriť modrého superobra. (Casey Reed, NASA)
Medzinárodný výskum našiel kľúč k povahe niektorých z najjasnejších a najhorúcejších hviezd v našom vesmíre - modrí superobri. Aj keď sú tieto hviezdy bežne pozorovateľné, ich pôvod je záhadou, o ktorej sa diskutuje už niekoľko desaťročí.

Simuláciou nových hviezdnych modelov a analýzou obrovského množstva údajov z Veľkého  Magellanovho mračna našli vedci silný dôkaz toho, že väčšina modrých superobrov mohla vzniknúť zlúčením dvoch hviezd viazaných v binárnom systéme. Štúdia bola publikovaná v The Astrophysical Journal Letters.

Modrí superobri typu B sú veľmi žiarivé a horúce hviezdy minimálne 10 000-krát jasnejšie a 2 až 5-krát teplejšie ako Slnko a s hmotnosťou 16 až 40-krát väčšou ako Slnko. Vzhľadom na tradičné chápanie času v kozmických mierkach sa nachádzajú v rýchlej fáze vývoja, preto sa vo vesmíre vyskytujú len zriedka. Prečo ich teda pozorujeme v takom množstve?

Dôležité vodítko k ich pôvodu spočíva v tom, že väčšina modrých superobrov je pozorovaných ako samostatná hviezda, to znamená, že nemajú žiadneho gravitačne viazaného spoločníka, ktorý by bol detekovateľný. Pozoruje sa však, že väčšina mladých masívnych hviezd sa rodí v binárnych systémoch so spoločníkmi. Prečo sú modrí superobri osamote? Pretože masívne binárne hviezdne systémy sa „zlúčia“, a tak produkujú týchto modrých superobrov.

Vedci v novej štúdii pomocou výpočtových algoritmov a pozorovaní simulovali podrobné modely zlučovania hviezd a analyzovali vzorku 59 raných modrých superobrov typu B vo Veľkom Magellanovom mračne, satelitnej galaxii Mliečnej dráhy. Táto galaxia je pozorovateľná na južnej oblohe.

Simulovali sa zlúčenia vyvinutých obrovských hviezd s ich menšími hviezdnymi spoločníkmi v širokom rozsahu parametrov, berúc do úvahy interakciu a miešanie dvoch hviezd počas zlúčenia. Novozrodené hviezdy žijú ako modrí superobri počas celej, druhej, dlhšej fázy života hviezdy, keď vo svojom jadre spaľuje hélium.

Získané výsledky vysvetľujú, prečo sa modrí superobri nachádzajú v takzvanej „evolučnej medzere“ klasickej hviezdnej fyziky, vo fáze ich vývoja, kde by sme ich neočakávali.

Môžu však takéto zlúčenia vysvetliť aj namerané vlastnosti modrých superobrov? Porovnaním so štandardnými hviezdnymi modelmi sme zistili, že veľká časť vzorky hviezd zrodených takýmto splynutím, má veľmi podobné povrchové zloženie prejavujúce sa hlavne zvýšeným zastúpením dusíka a hélia. To naznačuje, že tieto fúzie môžu byť dominantnou možnosťou vzniku tohto typu hviezd.

Táto štúdia nám naznačuje dôležitú úlohu hviezdnych fúzií v morfológii galaxií a ich hviezdnych populácií. Nasledujúca časť štúdie sa pokúsi preskúmať ich záverečné štádiá, teda explózie, a tým aj spôsob, akým prispievajú k celkovému množstvu čiernych dier a neutrónových hviezd.


(zdroj:phys.org)