Obsah:
Astronomové dnes oznámili, že hvězdy se mohou zrodit velké, ale jen tak velké.
Teorie v průběhu let předpovídaly, že horní mez hvězdné hmotnosti existovala někde mezi 10 a 1 000násobkem hmotnosti našeho Slunce. Nedávná pozorování masivní kupy hvězd ve středu naší galaxie zjistila, že toto omezení hmoty je asi 150krát větší než Slunce.
"Primární výsledek je, že existuje omezení. O tom je jen malá nejistota," řekl DonFiger z Space Telescope Science Institute. "Sekundárním výsledkem je, že je to asi 150 hmotností Slunce."
Figer použil Hubbleův vesmírný dalekohled k měření hmotností hvězd v hvězdokupě Arches, která je 25 000 světelných let daleko a desetkrát větší než typické kupy v naší galaxii. Hvězdokupa je konglomerát hvězd, které se všechny vytvořily v podstatě ve stejnou dobu.
"Oblouková kupa obsahuje mnohem více hvězd menší hmotnosti než větší hvězdy. To je typické pro kupu," řekl Figer během dnešní telekonference NASA.
Vzácnost monstrózních hvězd je jedním z důvodů, proč bylo tak těžké stanovit horní hranici hvězdné hmoty. Ale nejlepší místo k nalezení největších hvězd je v největších hvězdokupách. Arches, který obsahuje 10 000 hmotností Slunce - je největší známá otevřená hvězdokupa naší galaxie. (Všimněte si, že existují větší globulární klastry.)
"Čím bohatší je kupa, tím je pravděpodobnější, že najdete extrémně velké hvězdy," řekla Sally Oey z University of Michigan, která se na Figerově výzkumu nepodílela.
Oey a její spolupracovníci hledali nejhmotnější hvězdy v devíti kupách menší, typičtější velikosti. Byli schopni odhadnout horní hranici, která souhlasí s Figerovým statisticky robustnějším výsledkem.
Žij rychle a zemři mladý
Již dlouho je známo, že koule plynu vážící méně než desetinu hmotnosti našeho Slunce nebude schopna rozsvítit fúzní reaktor v jeho jádru. Po zapnutí však větší hvězdy hoří jasněji. Hvězda 100krát hmotnější než Slunce bude milionkrát jasnější, řekl StanWoosley z Kalifornské univerzity v Santa Cruz.
Ale tyto velké hvězdy spalují své jaderné palivo rychleji. Hvězdy větší než 100 hmotností Slunce budou žít jen asi 3 miliony let - ve srovnání s naším Sluncem, u kterého se očekává, že bude žít více než 10 miliard let. Abychom tedy zahlédli obří hvězdu, musíme se podívat nejen na velkou hvězdokupu, ale také na mladou.
Naštěstí je hvězdokupa Arches stará 2 až 2,5 milionu let. S Hubbleovým ostrým okem tam Figer našel hvězdy o velikosti od 2 do 130 hmotností Slunce.
"Očekávali jsme, že najdeme 20 až 30 hvězd s hmotností mezi 130 a 1 000 hmotností Slunce," řekl Figer. "Ale žádné jsme nenašli. Kdyby se mohli zformovat, viděli bychom je."
Pokud by předpověď byla menší - řekněme, jedna nebo dvě behemoth hvězdy - pak by Figer mohl vysvětlit jejich nepřítomnost jako pouhou smůlu. Ale tento velký pokles lze vysvětlit pouze fyzickou bariérou vůči hmotnějším hvězdám.
Omezující formace
Nikdo si zatím není jistý, co je tato fyzická bariéra. Woosley se domníval, že existují dva pravděpodobné scénáře: buď něco brzy zastaví růst hvězdy, nebo se hvězda vytvoří, ale její intenzivní záření způsobí její rozpad.
Přesto mohou existovat bestaři, kteří obcházejí limit 150 sluneční hmotnosti. Například hvězda Pistole chrlící hmotu může vážit až 200 hmotností Slunce. Jedním ze způsobů, jak vysvětlit tento zdánlivý paradox, řekl Figer, je, že hvězda Pistol by mohla být „znovu zrozenou“hvězdou, která vznikla sloučením dvou menších hvězd. Tento druh formačního mechanismu by však byl velmi neobvyklý.
"V galaxii neexistuje žádná hvězda, která by věrohodně překročila limit 150 sluneční hmotnosti," řekl Figer.
