Hviezdne príšery “objavené s 300 slnečnými hmotami - doteraz ich najhmotnejšie hviezdy prekročili
Najhmotnejšie hviezdy prekonávajú dovtedy predpokladané maximum dvojnásobne
Astronómovia objavili najmasívnejšie známe hviezdy v dvoch mladých hviezdokopách. Jeho svietivosť je miliónkrát vyššia ako svietivosť slnka a jej pôvod zdvojnásobil predtým predpokladanú maximálnu hodnotu 150 solárnych hmôt. Teraz sa vynára otázka, ako môžu vôbec hmotné hviezdy získať.
Hviezdnych gigantov objavil tím astronómov pod vedením Paula Crowthera, profesora astrofyziky na Sheffieldskej univerzite, ktorý skúmal dve mladé hviezdne zoskupenia NGC 3603 a RMC 136a pomocou VLT (Very Large Telescope) Európskeho južného observatória ESO. NGC 3603 je oblasť formovania hviezd vzdialená asi 22 000 svetelných rokov od Zeme v súhvezdí „Kýl lode“. RMC 136a (skrátene R136) je tiež hviezdokopa mladých, masívnych a horúcich hviezd. Nachádza sa v hmlovine Tarantula vo Veľkom Magellanovom mračne, galaxii, ktorá je vzdialená 165 000 svetelných rokov od nášho bližšieho kozmického susedstva.
Počas svojich pozorovaní astronómovia narazili na niekoľko hviezd s povrchovými teplotami nad 40 000 ° C, ktoré sú viac ako sedemkrát také horúce ako naše slnko. Tieto hviezdy sú tiež niekoľko desiatokkrát väčšie a miliónkrát jasnejšie ako slnko. Ak niekto klasifikuje tieto hviezdy do modelového radu vývoja hviezd, ukázalo sa, že pri svojom vzniku museli mať hmotu, ktorá prekročila teoretickú hornú hranicu 150 slnečných hmôt.
Hviezdne príšery z 320 slnečných hmôt
Hviezda R136a1, ktorá sa nachádza v zhluku R136, je najhmotnejšou hviezdou, aká je doposiaľ známa. V súčasnosti má asi 265-násobok hmotnosti Slnka, keď vznikol, pravdepodobne to bolo až 320 slnečných hmôt. Ak by R136a1 mala byť v strede našej slnečnej sústavy namiesto slnka, bola by jasnejšia ako slnko rovnakým faktorom, ako je slnko jasnejšie ako úplný mesiac.
„Rok - to znamená obdobie rotácie Zeme - by vzhľadom na jeho obrovskú gravitáciu trval iba tri týždne. Tiež by osvetľovalo Zem neuveriteľne silným UV žiarením, ktoré by znemožňovalo život na Zemi, “dodáva Raphael Hirschi z univerzity v Keele, člen tímu pre astronómiu.
Horná hranica bola prekročená dvojnásobne
Astronómovia objavili ďalšie ťažké váhy v hviezdokope NGC 3603: hmotnosti hviezd A1, B a C boli tiež nad alebo blízko hranice 150 slnečných hmôt, keď vznikli. Vedci navyše dokázali priamo určiť hmotnosti v binárnom systéme hviezd a skontrolovať tak modely, pomocou ktorých odhadli hmotnosti ostatných hviezd. „Naše výsledky potvrdzujú všeobecnú vieru, že existuje horná hranica hmotnosti hviezd,“ vysvetľuje člen tímu Olivier Schnurr z Astrofyzikálneho ústavu v Postupime. „Číselná hodnota pre túto hornú hranicu sa však posunula smerom nahor o faktor 2 až asi 300 solárnych hmôt.“
Maják vo vesmíre
Veľmi hmotné hviezdy vytvárajú extrémne silné hviezdne vetry, ktoré vyháňajú hmotu smerom von z povrchu hviezdy. V R136 sú len štyri hviezdy, ktoré pri svojom vzniku dosiahli viac ako 150 hmotností Slnka. Ale tieto štyri hviezdy sú zodpovedné za takmer polovicu vytekajúcich hviezdnych vetrov a vyžarovanú energiu celej hviezdokopy, ktorú tvorí asi 100 000 hviezd. Samotný R136a1 stimuluje svoje okolie, aby žiarilo viac ako 50-krát tak silno ako mladá hviezdokopa v hmlovine Orion, najbližšej oblasti formovania hviezd videnej zo Zeme, v ktorej sa tvoria hmotné hviezdy.
"Na rozdiel od ľudí sa z takýchto hviezd rodia ťažké váhy." Namiesto rastu chudnú s pribúdajúcimi rokmi, “vysvetľuje Paul Crowther. „R136a1,„ obézny “z nich, má niečo vyše milióna rokov. To je priemerný vek hviezdy v jej hmotnosti. Je to, akoby držal prísnu diétu, ktorá už stratila pätinu pôvodnej hmotnosti; v jeho prípade je to viac ako 50 solárnych hmôt! “
Narodenie ako ťažká váha
Hviezdy také hmotné ako R136a1 sú extrémne zriedkavé. Tvoria sa iba vo veľmi hustých hviezdokopách. Pomocou tu uvedených pozorovaní bolo možné po prvýkrát rozlíšiť jednotlivé hviezdy v stredoch takýchto hviezdokôp a pozorovať ich oddelene od seba. Vďaka ich krátkej životnosti a silným hviezdnym vetrom nie je ľahké pochopiť, ako také masívne hviezdy vznikajú. Extrémne prípady ako R136a1 to teoretikom ešte sťažujú: „Buď skutočne vytvorili túto veľkosť, alebo boli vytvorené z niekoľkých malých hviezd,“ vysvetľuje Crowther.
Skončiť ako extrémne „super supernovy“?
Hviezdy s osem- až 150-násobkom hmotnosti slnka končia porovnateľne krátky život výbuchom supernovy. Ostali len neutrónové hviezdy alebo čierne diery. Teraz, keď sa ukázalo, že existujú aj hviezdy so 150 až 300 slnečnými hmotami, zvyšuje sa šanca, že sa môžu vyskytnúť aj takzvané párové nestability supernovy, ktoré sú mimoriadne jasné a pri výbuchu nezostanú žiadne zvyšky tela. Takéto supernovy by uvoľňovali do prostredia až desať slnečných hmôt železa. Niektoré pozorovania z posledných rokov sú kandidátmi na tento typ výbuchu supernovy.
R136a1 je nielen najmohutnejším hviezdnym astronómom, aký pozná, ale aj tým s najväčšou svietivosťou. Je to takmer desaťmiliónnásobok svietivosti slnka. „Vzhľadom na to, aké vzácne sú také hviezdne príšery, nemyslím si, že tento rekord bude čoskoro prekonaný,“ uzatvára Crowther.