С самого начала существования Вселенной звезды поют одну и ту же песню: вы рождаетесь, перерабатываете водород в гелий, сходите с главной последовательности и, наконец, возвращаетесь в космос. Однако при правильных условиях звезды могут стать бессмертными. Как это возможно, и что это означает для окружения этих звезд?
Ресурсы для поддержания жизни
Во многих галактиках существует активное галактическое ядро - светящийся диск из газа и пыли, вращающийся вокруг центральной сверхмассивной черной дыры. Несмотря на экстремальные условия, звезды могут жить внутри этих дисков, и астрономы предполагают, что некоторые из них могут быть бессмертными.
Поскольку эти звезды перерабатывают водород в гелий в своих ядрах, они постоянно пополняют свои запасы водорода из окружающего диска. В результате у них никогда не кончается топливо, они никогда не покидают главную последовательность и никогда не умирают.
Теперь команда под руководством Адама Джермина (Flatiron Institute) изучает, как эти экстремальные звезды могут влиять на эволюцию окружающего их диска.
Таким образом, Джермин и его коллеги рассмотрели диски с коротким (0,1 миллиона лет) и длинным (10 миллионов лет) периодом жизни, оценив, что эти диски захватят 1000 и 20 000 звезд, соответственно, из внутренних областей своих галактик.
В короткоживущем диске содержится достаточно массы, чтобы 300 из этих звезд обрели бессмертие, в то время как долгоживущий диск может поддерживать все 20 000 звезд.
В обоих дисках бессмертные звезды вырастают до 300 солнечных масс и имеют массивные конвективные ядра. В результате постоянного вращения в их ядра поступает свежий водород, а гелий переносится наружу к их поверхности. Оттуда яростные звездные ветры выносят богатый гелием газ в диск, повышая содержание гелия вблизи черной дыры. Последствия этого химического усиления пока не ясны - возможно, оно лишит бессмертные звезды их сверхспособностей, поскольку всасывание богатого гелием материала заставит их сжигать водород быстрее, чем он может быть восполнен, - но измерение содержания гелия в активных галактических ядрах может дать возможность проверить степень химического обогащения.
Помогают или мешают бессмертные звезды выживанию диска?
Возможны оба исхода. Ветры этих звезд, вероятно, пополняют внутренние области диска, но они также могут заставить вещество покинуть внешние области диска. Кроме того, активные галактические ядра не остаются активными вечно - когда диск начинает рассеиваться, звезды теряют большую часть своей массы, давая диску последний импульс перед тем, как звезды эволюционируют в черные дыры.
Авторы отмечают, что их оценки все еще неопределенны, но ясно, что бессмертные звезды могут играть важную роль в эволюции внутренних областей галактики. В будущем можно будет изучить последствия спирального вращения обогащенного гелием, газа, что находится вокруг сверхмассивной черной дыры или оценить влияние звезд, формирующихся внутри самого диска.
Очевидно, что бессмертные звезды дают много работы как для моделистов, так и для наблюдателей - бессмертие может быть недостижимо для нас, но, по крайней мере, мы можем в какой-то степени его наблюдать!