Ученые раньше думали, что в ранней Вселенной первые звезды возникали разрознено и были разбросаны на просторах космоса. Но последние исследования по моделированию возникновения первых звезд, после Большого взрыва, показали, что в ранней Вселенной звезды возникали группами и не были одинокими, как это считалось ранее. Одинокая звезда в ранней Вселенной это скорее исключение, а не правило.
Группа астрофизиков на суперкомпьютерах смогла продвинуться в моделировании первичного звездообразования. Новые модели ученых показали, предшественники современных звезд, первые протозвезды возникали не изолированно, а в виде систем состоящих из нескольких звезд.
Моделирование показало, что в этих возникающих системах звезды могли находиться очень близко, на расстояниях соизмеримых с расстоянием между Землей и Солнцем.
Первые звезды были сгруппированы
Ныне считается, что Вселенная возникла 13,7 миллиарда лет назад с Большого взрыва.
В начале Вселенная была однородной, с небольшими уплотнениями водорода и гелия. Постепенно гравитация стала стягивать эти уплотнения в облака газа. По расчетам протозвезды возникали внутри этих облаков и имели небольшую массу, где-то в одну сотую массы Солнца.
Далее гравитация протозвезды притягивала и закручивала в диск свободный газ. Исследования в которых моделировались звездные диски показывало их устойчивость в течение многих лет.
Поэтому считалось что закрученный газ будет непрерывно падать на протозвезду, что приведет к возникновению массивной мегазвезды с массой превышающую Солнечную от 30 до 300 раз.
Пол Кларк из Гейдельбергского университета в Германии смог увеличить длительность моделирования до десятков тысяч лет. Данное исследование опубликовано в журнале Science от 3 февраля 2011 года.
Новый взгляд на раннюю вселенную
Из-за огромных вычислительных затрат, все симуляции завершались, как только формировался газовый диск. Кларк со своей командой, использовав первый на графический процессорах суперкомпьютер KOLOB, смогли существенно продлить время моделирования.
В результате было замечено, что звездные диски начинали фрагментироваться. Диск становится тяжелым и гравитационно нестабильным.
Моделирование также показало, что часть звезд могли быть выброшены из своих групп. Исследователи считают, что если такие звезды не смогли бы втянуть много газа в себя и не разрастись до огромных размеров, то они могут быть видны и в наши дни.
В процессе моделирования в газе возникало от четырех до пяти протозвезд. Хотя команда исследователей не могла предсказать, как ситуация с звездообразованием в диске будет развиваться дальше (из-за вычислительных ограничений), Бромм предположил, что образование новых звезд, в диске сократится.
Каждая звезда набирая массу начинает излучать тепло и ионизировать окружающий газ, что приводит к завершению процесса фрагментации.
Первая протозвезда будет самой большой в группе, массовом диапазоне предсказанных ранними теориями, но около нее будут также некоторое количество более мелких звезд.
Ранее группа из протозвезд считалась уникальной, но моделирование показало, что это все же правило.
Данные исследования открыли новое знание на развитие ранней вселенной. Но группа ученых не намеренна останавливаться на достигнутом и хотят смоделировать весь период распада диска.
Если материал понравился, то нажимайте палец вверх и подписывайтесь. Ниже есть ссылка на предыдущую статью.
Предыдущая статья ---> Развитие вселенной
