Как рождаются экстремальные звезды-"голубые сверхгиганты"? Астрономы, возможно, наконец узнают⁠⁠

«Новорожденные звезды живут как голубые сверхгиганты на протяжении второй по продолжительности фазы жизни звезды, когда она сжигает гелий в своем ядре».

Астрономы, возможно, разгадали тайну рождения самых ярких и горячих звезд в космосе.

Команда, возглавляемая исследователями из Института астрофизики Канарских островов (IAC), нашла подсказки, которые позволяют предположить, что голубые сверхгиганты создаются, когда две звезды в двойной системе сливаются по спирали и сливаются.

Голубые звезды-сверхгиганты B-типа как минимум в 10 000 раз ярче, в 2–5 раз горячее и в 16–40 раз массивнее Солнца. Голубые сверхгиганты настолько экстремальны, что ученые предположили, что они могли быть созданы во время редкой и короткой фазы звездной эволюции.

Проблема с этой идеей в том, что она должна означать, что голубые сверхгиганты — редкое зрелище, однако их обычно наблюдают по всей Вселенной. В результате их происхождение озадачивало ученых на протяжении десятилетий.

Есть ключ к разгадке природы голубых сверхгигантов: они существуют одни, без гравитационно-связанной звезды-компаньона. Это странно, потому что чем массивнее звезда, тем больше вероятность, что у нее будет спутник. Около 50% звезд размером с Солнце имеют спутника, но сопровождают около 75% гораздо более массивных звезд.

Однако голубые сверхгиганты, одни из самых массивных звезд, одиноки. Причиной этого может быть то, что голубые звезды-сверхгиганты существуют в системах, обитатели которых уже свернулись по спирали, столкнулись и слились.

Команда ученых приступила к исследованию этого вопроса, проанализировав 59 ранних голубых сверхгигантов B-типа, расположенных в Большом Магеллановом Облаке, галактике-спутнике Млечного Пути, и создав новые звездные модели.

«Мы смоделировали слияние эволюционировавших звезд-гигантов с их меньшими звездными спутниками по широкому диапазону параметров, принимая во внимание взаимодействие и смешивание двух звезд во время слияния», — сообщила в своем заявлении руководитель исследования и исследователь IAC Атира Менон. «Новорожденные звезды живут как голубые сверхгиганты на протяжении второй по продолжительности фазы жизни звезды, когда она сжигает гелий в своем ядре».

Результаты команды показывают, что голубые сверхгиганты попадают в эволюционный разрыв в традиционной звездной физике — фазу звездной эволюции, на которой астрономы не ожидали увидеть звезды. Вопрос в том, может ли это объяснить замечательные свойства голубых звезд-сверхгигантов? Кажется, ответ — да.

«Примечательно, что мы обнаружили, что звезды, рожденные в результате таких слияний, более успешно воспроизводят состав поверхности, особенно усиление азота и гелия, большей части образца, чем традиционные звездные модели», — сказал член команды и исследователь IAC Дэнни Леннон. «Это указывает на то, что слияния могут быть доминирующим каналом производства голубых сверхгигантов».

Новые результаты могут стать большим шагом на пути к решению давней проблемы, связанной с рождением голубых звезд-сверхгигантов, а также указывают на важность слияний двойных звезд в формировании звездного населения и общей формы галактик.

Следующим шагом в этом исследовании будет то, что команда переключит внимание с рождения голубых звезд-сверхгигантов на смерть этих массивных объектов. Ученые будут исследовать, как взрывы сверхновых голубых сверхгигантов создают нейтронные звезды и черные дыры.