Նախընտրելի
Հսկայական զանգվածով աստղերը, որոնց զանգվածը 100 անգամ և ավելի գերազանցում է Արեգակի զանգվածը, նման են տիեզերքի «ռոք աստղերին». նրանք վառ են, հզոր, ապրում են արագ և մահանում երիտասարդ: arXiv պրեպրինտների սերվերում հրապարակված նոր հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ նման աստղերն ավելի շատ նյութ են արտանետում շրջակա տարածություն, քան նախկինում կարծվում էր, նախքան սև խոռոչի փլուզվելը: Իտալիայի SISSA (Հաշվարկային Աստղաֆիզիկայի Ինստիտուտ) գիտնականները՝ Կենդալ Շեփարդի գլխավորությամբ, բացահայտել են, թե ինչպես են հզոր աստղային քամիներն ազդում այս հսկաների էվոլյուցիայի և սև խոռոչների կազմավորման վրա:
Հսկայական զանգվածով աստղեր. արագ կյանք
Ի տարբերություն մեր Արեգակի, որը կապրի մոտ 10 միլիարդ տարի, հսկայական զանգվածով աստղերն այրում են իրենց միջուկային վառելիքը ընդամենը մի քանի միլիոն կամ նույնիսկ հարյուր հազարավոր տարիների ընթացքում: Նրանց զանգվածը, որը 100–230 անգամ գերազանցում է Արեգակի զանգվածը, նրանց դարձնում է հազվագյուտ և չափազանց ազդեցիկ օբյեկտներ տիեզերքում: Այս աստղերը ոչ միայն պայծառ փայլում են, այլև արտանետում են հզոր աստղային քամիներ՝ մասնիկների հոսքեր, որոնք պոկում են նրանց արտաքին թաղանթները և հարստացնում շրջակա տարածությունը տարրերով, ինչպիսիք են ածխածինը և թթվածինը, որոնք անհրաժեշտ են նոր աստղերի և կյանքի ձևավորման համար:
«Հսկայական զանգվածով աստղերը նման են տիեզերքի ռոք աստղերին. նրանք հզոր են, ապրում են արագ և մահանում երիտասարդ: Նրանց աստղային քամին ավելի շատ նման է փոթորկի, քան թեթև քամու», — Space.com-ին տված հարցազրույցում բացատրում է Կենդալ Շեփարդը:
Այս աստղերը նաև սև խոռոչների նախնիներն են, ներառյալ բինար համակարգերը, որոնք միաձուլվելիս առաջացնում են գրավիտացիոն ալիքներ, որոնք գրանցվում են Երկրի վրա: Շեփարդի և նրա գործընկերների հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ նման հսկաների աստղային քամիներն ավելի հզոր են, քան նախկինում կարծվում էր, ինչը փոխում է սև խոռոչների ձևավորման մասին պատկերացումները:
Նոր դիտարկումներ և մոդելավորում
Հսկայական զանգվածով աստղերը հազվագյուտ են, և մինչ վերջերս դրանք դժվար էր ուսումնասիրել՝ դիտարկումների սահմանափակ թվի պատճառով: Սակայն տիեզերական և ցամաքային աստղադիտակների շնորհիվ գիտնականներն առաջին անգամ կարողացան ուղղակիորեն դիտարկել նման աստղեր Թարանտուլ միգամածությունում՝ Մեծ Մագելանի ամպի մեջ: Դրանցից առանձնանում է R136a1 աստղը՝ հայտնի ամենազանգվածային աստղը, որի զանգվածը հասնում է 230 արեգակնային զանգվածի, իսկ տարիքը՝ ընդամենը 1.5 միլիոն տարի (Արեգակի 4.6 միլիարդ տարվա դիմաց):
Դիտարկումները ցույց են տվել, որ այս աստղերը պատկանում են Վոլֆ-Ռայե (WNh) հազվագյուտ տիպին՝ տաք և պայծառ, մակերևույթին ջրածնի մնացորդներով: Նրանց ջերմաստիճանը հասնում է 40,000–50,000 °C-ի, ինչը հակասում է ստանդարտ մոդելներին, որոնք կանխատեսում են աստղերի ընդլայնում և սառեցում ուշ փուլերում: Այս երևույթը բացատրելու համար Շեփարդի թիմը մշակել է նոր մոդել PARSEC (PAdova and tRieste Stellar Evolution Code) աստղային էվոլյուցիայի կոդում, որը հաշվի է առնում ավելի հզոր աստղային քամիներ:
«Մեր նոր մոդելները՝ ուժեղացված աստղային քամիներով, այժմ համապատասխանում են դիտարկումներին: Հզոր քամիները պոկում են աստղի արտաքին շերտերը՝ կանխելով նրա սառեցումը և պահպանելով WNh աստղերին բնորոշ մակերևույթի կազմը», — բացատրում է Շեփարդը: Սա թույլ է տալիս աստղերին ավելի երկար մնալ կոմպակտ և տաք, ինչը կատարյալ համընկնում է դիտարկումների տվյալների հետ:
Ինչպե՞ս են ծնվում R136a1-ի նման հսկաները
Հետազոտությունը բացահայտել է հսկայական զանգվածով աստղերի, ինչպիսին R136a1-ն է, ձևավորման երկու հնարավոր ուղիներ.
- Միայնակ աստղ. R136a1-ը կարող էր ծնվել ավելի քան 100 արեգակնային զանգվածով, ինչը պահանջում է վերանայել տեղական տիեզերքում աստղերի զանգվածի վերին սահմանը:
- Բինար համակարգի միաձուլում. Բինար համակարգի երկու աստղերը կարող են միաձուլվել՝ ձևավորելով մեկ հսկայական աստղ: Սա պահանջում է ավելի փոքր սկզբնական զանգված, ինչը այս սցենարը դարձնում է ավելի հավանական:
«Ինձ զարմացրեց, որ մեր արդյունքները տալիս են R136a1-ի ծագման երկու տարբեր բացատրություններ: Բինար աստղերի միաձուլումը որպես նման հսկաների ձևավորման հնարավոր ուղի՝ հուզիչ գաղափար է», — նշում է Շեփարդը:
Ազդեցությունը սև խոռոչների վրա
Հզոր աստղային քամիները զգալիորեն ազդում են այս աստղերի փլուզումից հետո առաջացող սև խոռոչների զանգվածի վրա: Քանի որ քամիները պոկում են զանգվածի զգալի մասը, ստացվող սև խոռոչներն ավելի փոքր են, քան կանխատեսում էին հին մոդելները: Սա նվազեցնում է միջանկյալ սև խոռոչների (100–10,000 արեգակնային զանգված) ձևավորման հավանականությունը, որոնք աստղագետները դեռ վստահորեն չեն հայտնաբերել:
«Ավելի հզոր քամիները հանգեցնում են ավելի փոքր սև խոռոչների ձևավորման, ինչը մեր մոդելներն ավելի մոտ է դարձնում իրական դիտարկումներին», — ասում է Շեփարդը: Բացի այդ, նոր մոդելները ավելի լավ են բացատրում 30 արեգակնային զանգվածից ավելի զանգված ունեցող բինար սև խոռոչների գոյությունը, որոնք միաձուլվում են՝ առաջացնելով գրավիտացիոն ալիքներ, որոնք գրանցվում են LIGO և Virgo դետեկտորներով:
Հին մոդելներում, որոնք հաշվի էին առնում ավելի թույլ քամիներ, բինար համակարգերի աստղերը ընդլայնվում և հաճախ միաձուլվում էին նախքան սև խոռոչ դառնալը: Հզոր քամիները, ընդհակառակը, աստղերին պահում են հեռավորության վրա՝ թույլ տալով նրանց գոյատևել որպես սև խոռոչների զույգ, որոնք հետագայում մոտենում և միաձուլվում են:
Հաջորդ քայլերը
Հետազոտությունն անցկացվել է Մեծ Մագելանի ամպի եզակի քիմիական կազմի համատեքստում: Հաջորդ քայլը մոդելների ընդլայնումն է տիեզերքի այլ շրջանների վրա՝ տարբեր քիմիական կազմով աստղերով: Սա կօգնի հասկանալ, թե ինչպես են փոխվում սև խոռոչների պոպուլյացիաները՝ կախված պայմաններից:
«Արդյունքները դեռևս ունիվերսալ չեն: Մենք ցանկանում ենք ուսումնասիրել տարբեր սկզբնական քիմիական կազմով աստղեր՝ տիեզերքի տարբեր անկյունները մոդելավորելու համար», — եզրակացնում է Շեփարդը: «Հետաքրքիր կլինի պարզել, թե ինչպես կփոխվեն սև խոռոչների մասին կանխատեսումները»:
Ինչու՞ է սա կարևոր
Հսկայական զանգվածով աստղերը առանցքային դեր են խաղում տիեզերքի էվոլյուցիայի մեջ.
- Նրանց աստղային քամիներն ու գերնոր աստղերի պայթյունները հարստացնում են տիեզերքը նոր աստղերի և մոլորակների ձևավորման համար անհրաժեշտ տարրերով:
- Այս աստղերի կողմից արտանետվող ածխածինն ու թթվածինը կյանքի համար շինանյութեր են:
- Նրանք ձևավորում են սև խոռոչներ, ներառյալ բինար համակարգեր, որոնց միաձուլումները առաջացնում են գրավիտացիոն ալիքներ՝ բացելով տիեզերքն ուսումնասիրելու պատուհան:
X-ի օգտատերերը խանդավառությամբ քննարկում են բացահայտումը. «R136a1-ը իսկական հրեշ է: 230 արեգակնային զանգված, և սա դեռ սահմանը չէ՞»: — գրում է օգտատերերից մեկը: Մյուսները նշում են. «Աստղային քամիների մասին նոր մոդելները կարող են շրջել սև խոռոչների և գրավիտացիոն ալիքների մասին մեր պատկերացումները»:
Եզրակացություններ
Հսկայական զանգվածով աստղերը, ինչպիսին R136a1-ն է, հսկայական քանակությամբ նյութ են արտանետում հզոր աստղային քամիների միջոցով, որոնք պոկում են նրանց արտաքին թաղանթները՝ նախքան սև խոռոչի փլուզվելը: Կենդալ Շեփարդի թիմի նոր հետազոտությունը, որը հիմնված է Թարանտուլ միգամածության դիտարկումների և PARSEC կոդով մոդելավորման վրա, ցույց է տալիս, որ այս քամիներն ավելի հզոր են, քան նախկինում կարծվում էր: Այս բացահայտումը բացատրում է WNh աստղերի հատկությունները, նվազեցնում է միջանկյալ սև խոռոչների ձևավորման հավանականությունը և հաստատում է զանգվածային բինար սև խոռոչների գոյությունը, որոնք առաջացնում են գրավիտացիոն ալիքներ: Հետազոտությունն ընդլայնում է աստղերի և սև խոռոչների էվոլյուցիայի մասին մեր պատկերացումները և խոստանում է տիեզերքի մասին նոր բացահայտումներ:
