Stelele sunt din ce în ce mai mari

A fost dezvăluită steaua a 300 de mase solare

21 iulie 2010

Folosind o combinație de instrumente din ESO VLT, o echipă de astronomi a descoperit cea mai masivă stea cunoscută până în prezent cu o masă de naștere mai mare de 300 de ori masa Soarelui nostru sau de două ori mai mare decât masa Soarelui nostru. să fie masa maximă pentru o stea. Existența acestor monștri - de milioane de ori mai strălucitoare decât Soarele, pierzând masa prin emisia de vânturi foarte puternice - ar putea oferi un răspuns la întrebarea: „Ce masă maximă pot atinge stelele?” "

O echipă de astronomi condusă de Paul Crowther, profesor de astrofizică la Universitatea din Sheffield, a folosit Telescopul foarte mare (VLT) ESO, precum și datele de arhivă de la Telescopul Spațial Hubble (ESA/NASA), pentru a studia în detaliu două grupuri de stele tinere., NGC 3603 și RMC 136a. NGC 3603 este o fabrică cosmică în care stelele se formează cantitativ în vastul nor de gaz și praf al nebuloasei, situat la 22.000 de ani lumină de Soare (eso1005). RMC 136a (mai des cunoscut sub numele de R136) este un alt grup de stele tinere masive, fierbinți, situate în interiorul Nebuloasei Tarantulei, într-una din galaxiile noastre vecine, Marele Nor Magellanic, la 165 000 de ani lumină de Soare (eso0613).

Această echipă a găsit mai multe stele cu temperaturi de suprafață de peste 40.000 de grade, de peste șapte ori mai fierbinți, de câteva zeci de ori mai mari și de câteva milioane de ori mai strălucitoare decât Soarele nostru. Comparațiile cu modelele implică faptul că mai multe dintre aceste stele s-au născut cu mase de peste 150 de mase solare. Steaua R136a1, găsită în grupul R136, este cea mai masivă stea observată vreodată cu o masă actuală de aproximativ 265 de mase solare și cu o masă de naștere care atinge de 320 de ori masa Soarelui.

În NGC 3603, astronomii au putut, de asemenea, să măsoare direct masele a două stele care aparțin unui sistem de stele duble [1], care a validat modelele utilizate. Masele de naștere estimate ale stelelor de tip A1, B și C din acest grup sunt peste sau aproape de 150 de mase solare.

Stelele foarte masive produc vânturi foarte puternice. „Spre deosebire de oameni, aceste stele se nasc„ grase ”și pierd în greutate pe măsură ce îmbătrânesc”, spune Paul Crowther. „Având puțin peste un milion de ani, cea mai extremă stea, R136a1, este deja la jumătatea vieții și a suferit deja o scădere intensă în greutate, pierzând o cincime din masa inițială pentru această perioadă, care corespunde a peste cincizeci de mase solare. "

Dacă R136a1 ar înlocui Soarele în sistemul nostru solar, radiația sa relativă la cea a Soarelui ar fi de câte ori mai strălucitoare decât radiația actuală a Soarelui este relativă la cea a Lunii pline. „Masa sa mare ar reduce lungimea anului Pământului la trei săptămâni și ar dușa Pământul cu radiații ultraviolete incredibil de intense, făcând viața pe planeta noastră imposibilă”, spune Raphael Hirschi de la Universitatea Keele, membru al echipei.

Aceste stele „super-grele” sunt extrem de rare, formându-se doar în cel mai dens grup de stele. Distingerea stelelor în mod individual - ceea ce tocmai a fost făcut pentru prima dată - necesită puterea extremă de rezolvare a instrumentelor cu infraroșu ale VLT [2].

Această echipă a estimat, de asemenea, masa maximă pe care o pot atinge stelele din aceste grupuri, precum și numărul relativ al celor mai masive. „Masa celor mai mici stele nu poate fi mai mică de optzeci de ori decât cea a lui Jupiter, dedesubt sunt„ stele eșuate ”sau„ pitici bruni ”specifică un alt membru al echipei, Olivier Schnurr de la Astrophysikalisches Institut Potsdam. „Descoperirea noastră confirmă opinia anterioară că există, de asemenea, o limită superioară la dimensiunea stelelor, cu toate acestea această limită crește cu un factor de doi pentru a ajunge acum la 300 de mase solare. "

Există doar patru stele în R136 care aveau o masă mai mare de 150 de mase solare când s-au născut, dar ele adună aproape jumătate din puterea eoliană și radiativă a grupului ca întreg, cuprinzând aproximativ 100.000 de stele în total. R136a1 singur injectează de cincizeci de ori mai multă energie în împrejurimile sale decât clusterul din nebuloasa Orion, regiunea formării masive de stele cea mai apropiată de Pământ.

Înțelegerea modului în care se formează stelele mari de masă este destul de complicată, datorită duratei scurte de viață și a vânturilor puternice, identificarea unor astfel de cazuri extreme, cum ar fi R136a1, doar împinge provocarea și mai mult pentru teoreticieni. „Fie s-au născut aceste stele mari, fie mai mici, au fuzionat pentru a produce aceste cazuri extreme”, spune Paul Crowther.

Stelele cu o masă cuprinsă între 8 și 150 de mase solare explodează în superne la sfârșitul scurtei lor vieți, lăsând în urmă resturi exotice care sunt fie stele de neutroni, fie găuri negre. Odată cu existența stelelor cu mase cuprinse între 150 și 300 de mase solare acum descoperite, descoperirile acestei echipe sporesc perspectiva existenței unor „supernove de instabilitate pereche” excepțional de strălucitoare, care se volatilizează complet la explozie, fără a lăsa în urmă rămășițe și împrăștiere la zece mase solare de fier din împrejurimile lor. Unii candidați pentru astfel de explozii au fost deja propuși în ultimii ani.

R136a1 nu este doar cea mai masivă stea observată vreodată, dar are și cea mai mare luminozitate, aproape de 10 milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui. „Datorită rarității acestor monștri, cred că este puțin probabil ca acest nou record să fie doborât în curând”, conchide Paul Crowther.

Note

[1] Steaua A1 din NGC 3603 este o stea dublă cu o perioadă orbitală de 3,77 zile. Cele două stele din acest sistem sunt 120 și respectiv 92 de mase solare, ceea ce înseamnă că s-au născut cu mase de 148 și respectiv 106 mase solare.

[2] Această echipă a folosit instrumente SINFONI, ISAAC și MAD, toate instalate la VLT ESO din Paranal, Chile.

Mai multe informatii

Această lucrare este prezentată într-un articol publicat în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society („Clusterul stelar R136 găzduiește mai multe stele ale căror mase individuale depășesc cu mult limita de masă stelară acceptată de 150 Msun”, de P. Crowther și colab.).

Echipa este compusă din Paul A. Crowther, Richard J. Parker și Simon P. Goodwin (Universitatea din Sheffield, Regatul Unit), Olivier Schnurr (Universitatea din Sheffield și Astrophysikalisches Institut Potsdam, Germania), Raphael Hirschi (Universitatea Keele, Regatul Unit) ) Uni) și Norhasliza Yusof și Hasan Abu Kassim (Universitatea din Malaya, Malaezia).

Conexiuni

Contacte

Thierry botti
Observatorul Astronomic din Marsilia Provence
Marsilia, Franța
Telefon: +33 4 95 04 41 06
Mobil: +33 6 72 53 79 46
E-mail: [email protected]

Paul Crowther
Universitatea din Sheffield
Regatul Unit
Telefon: +44 114 222 4291
Mobil: +44 7946 638 474
E-mail: [email protected]

Olivier schnurr
Astrophysikalisches Institut Potsdam
Potsdam, Germania
Telefon: +49 331 7499 353
E-mail: [email protected]

Henri Boffin
Responsabil de presă ESO, La Silla, Paranal și E-ELT
Garching, Germania
Telefon: +49 89 3200 6222
Mobil: +49 174 515 43 24
E-mail: [email protected]

Acest text este o traducere a comunicatului de presă ESO eso1030.