Європейські астрономи роблять висновок, що дуже масивна зірка еволюціонувала не так, як вважали

Європейські астрономи виявили нейтронну зірку незвичного типу, магнетар, утворену з дуже масивної зірки, яка була принаймні в 40 разів більшою за масу Сонця. Результат кидає виклик сучасним теоріям зоряної еволюції, оскільки настільки масивна зірка, як очікувалося, перетвориться на чорну діру, а не в магнітар. Це піднімає основне питання про те, якою масивною має бути зірка, щоб стати чорною дірою.

маси

Щоб дійти цих висновків, астрономи, використовуючи телескопи VLT Європейської південної обсерваторії (ESO) в Чилі, детально розглянули надзвичайне зоряне скупчення Вестерлунд 1, розташоване за 16000 світлових років, у південному сузір’ї Ара (вівтар) ). З попередніх досліджень астрономи знали, що Вестерлунд 1 є найближчим відомим суперзірковим скупченням із сотнями дуже масивних зірок і в тій же мірі схожою на орбіту Сатурна.

"Якби Сонце було розташоване в центрі цього чудового молодого скупчення, наше нічне небо було б наповнене сотнями зірок, яскравих, як повний місяць", - говорить Бен Річі, провідний автор статті, яка представляє ці результати, і яка буде опублікована в Астрономія та астрофізика.

Вестерлунд 1 - це фантастичний зоряний зоопарк з різноманітною та екзотичною популяцією зірок, повідомляє ESO. Зірки в скупченні мають одне спільне: усі вони одного віку, за оцінками, від 3,5 до 5 мільйонів років, тому що скупчення було створено за одну зіркоутворюючу подію.

Магнетар - це нейтронна зірка з надзвичайно сильним магнітним полем - в 1015 разів більшим за земне - і утворюється, коли певні зірки вибухають як наднові. У скупченні Вестерлунд 1 знаходиться один з небагатьох відомих магнетарів у Чумацькому Шляху, і астрономи дійшли висновку, що цей магнетар, мабуть, утворився із зірки, щонайменше у 40 разів масивнішої за Сонце.

Це вперше доводить, що магнетари можуть розвиватися із зірок, які через свою велику масу, як очікується, утворюють чорні діри. До цього часу вважалося, що зірки з початковою масою від 10 до 25 мас Сонця стали нейтронними зірками, тоді як ті, що перевищують 25 мас Сонця, утворювали чорні діри.

"Ці зірки повинні пролити більше дев'яти десятих своєї маси, перш ніж вибухнути як наднова, інакше вони створили б чорну діру", - каже співавтор Ігнасіо Негеруела, астроном з Університету Аліканте. "Такі величезні масові втрати перед вибухом представляють великі виклики сучасним теоріям еволюції зірок".

Механізм утворення, якому віддають перевагу автори цього дослідження, постулює, що зірка, яка стала магнітаром - родоначальником, - народилася зі зоряним супутником. По мірі розвитку двох зірок вони почали взаємодіяти, споживаючи енергію, отриману від орбітального руху, щоб викинути велику кількість маси з материнської зірки. Хоча в даний час супутника не видно в області магнітару, це може бути тому, що наднова, яка утворила магнітар, призвела до розриву двійкової системи, викидаючи обидві зірки з великої швидкості з скупчення.

"Якщо це так, двійкові системи відіграватимуть ключову роль у зоряній еволюції, спричиняючи втрати маси - а дієта космічний ідеально підходить для зірок великої ваги, що дозволяє втратити до 95% від початкової маси ", - робить висновок Саймон Кларк, керівник команди.

До цього часу вважалося, що зірки з початковою масою від 10 до 25 мас Сонця стали нейтронними зірками, тоді як ті, що перевищують 25 мас Сонця, утворювали чорні діри.

"Ці зірки повинні пролити більше дев'яти десятих своєї маси, перш ніж вибухнути як наднова, інакше вони створили б чорну діру", - каже Ігнасіо Негеруела,