Як масивні зорі втрачають свою масу та стають чорними дірами

Дуже масивні зірки, чия маса перевищує сонячну в сотні разів, викидають у космос значно більше матерії, ніж вважалося раніше. Нове дослідження міжнародної групи астрономів показало, що зоряні вітри таких зірок не просто сильні — вони настільки потужні, що нагадують урагани, здатні «здувати» цілі зовнішні шари зірок, пише Space.

Яка нова теорія зоряної еволюції?

Дослідники з Інституту перспективних досліджень в Італії (SISSA) оновили моделі зоряної еволюції, використовуючи спостереження за туманністю Тарантула у Великій Магеллановій Хмарі. Саме там вони вивчали гарячі та яскраві зорі, зокрема типу Вольфа–Райє (WNh), які все ще мають водень на своїй поверхні на відміну від того, що передбачали стандартні моделі.

Підписуйтеся на наші соцмережі

Модель, створена на основі оновленого «рецепту» втрати маси, була впроваджена у код PARSEC — одну з найточніших систем моделювання зоряної еволюції. Нові розрахунки вказують, що надпотужні зоряні вітри не дозволяють гігантським зіркам охолонути, зберігаючи їх гарячими і компактними. Це узгоджується з реальними спостереженнями.

Такі сильні вітри також впливають на формування чорних дір. Коли зірка втрачає багато маси, вона залишає після себе меншу чорну діру. Це пояснює, чому вчені досі не спостерігали велику кількість так званих чорних дір середньої маси, які важать від 100 до 10 000 сонячних мас.

Особливу увагу дослідники приділили зірці R136a1 — одній із наймасивніших, які коли-небудь спостерігали. Вона у понад 200 разів масивніша за Сонце і випромінює мільйони разів більше енергії. Нові моделі припускають, що вона могла утворитися як в результаті надзвичайного зоряного злиття, так і як одиночна гігантська зірка. Обидва сценарії тепер вважаються можливими.

Також виявилося, що сильні вітри можуть утримати дві зірки на безпечній відстані, дозволяючи їм перетворитися на чорні діри і згодом злитись. Саме ці злиття й породжують гравітаційні хвилі, які ми виявляємо на Землі за допомогою таких обсерваторій, як LIGO.