Массивные звезды - это объекты, которые примерно в 10 раз больше массы Солнца и образуются гораздо реже, чем их маломассивные аналоги. Однако они вносят наибольший вклад в эволюцию звездных скоплений и галактик. Массивные звезды являются предшественниками многих ярких и энергичных явлений во Вселенной, от обогащения своего окружения взрывами сверхновых до изменения динамики их систем.
Лучшим инструментом для изучения массивных звезд являются "подробные коды эволюции звезд": компьютерные программы, которые могут рассчитывать как внутреннюю структуру, так и эволюцию этих светил. К сожалению, они требуют больших вычислительных ресурсов и времени - вычисление эволюции отдельной звезды может занять несколько часов. По этой причине нецелесообразно использовать эти коды для моделирования звезд в сложных системах, таких как шаровые скопления, которые могут содержать миллионы взаимодействующих звезд.
Чтобы решить эту проблему, группа ученых разработала код звездной эволюции под названием METISSE (метод интерполяции для эволюции одной звезды). Интерполяция - это метод оценки количества на основе близких значений, таких как оценка размера звезды на основе размера звезд с аналогичными массами. METISSE использует интерполяцию для быстрого расчета свойств звезды в любое время с использованием выбранных моделей звезд, рассчитанных с использованием подробных кодов звездной эволюции.
METISSE может рассчитать эволюцию 10 000 звезд за 3 минуты. Что наиболее важно, он может использовать различные наборы звездных моделей для предсказания их свойств, что чрезвычайно важно для массивных звезд. Эти типы звезд встречаются редко, а их сложная и короткая жизнь затрудняет точное определение их свойств. Следовательно, подробные коды эволюции звезд часто требуют различных допущений при расчете эволюции этих звезд. Различия в предположениях, используемых различными кодами звездной эволюции, могут существенно повлиять на их прогнозы о жизни и свойствах массивных звезд.
Пуджан Агравал, исследователь из OzGrav и ведущий автор исследования, объясняет: «Мы интерполировали звезды с массой от 9 до 100 солнечных и сравнили прогнозы относительно их окончательной судьбы. Для большинства массивных звезд в нашей коллекции мы обнаружили, что массы звездных остатков (нейтронных звезд или черных дыр) могут различаться до 20 раз».
Когда звездный мусор собирается вместе, они создают гравитационные волны - рябь во времени и пространстве, - которые ученые могут обнаружить. Таким образом, результаты этого исследования окажут огромное влияние на будущие прогнозы гравитационно-волновой астрономии.
Агравал добавляет: «METISSE - это только первый шаг в открытии роли, которую массивные звезды играют в звездных системах, таких как звездные скопления, и результаты уже очень впечатляющие».
Источник: OzGrav
