Ученые давно рассуждают о возможности существования сверхмассивных звезд. Не черных дыр, а именно звезд, масса которых может составлять тысячи и даже десятки тысяч солнечных масс. Очевидно, что ни одной такой на данный момент не обнаружено и в ближайшее время в изученной Вселенной вряд ли будет найдено. Если такие звезды и существовали, то, скорее всего, на самых ранних этапах эволюции Вселенной, когда она была иной. Да и в этом случае век их был недолог, ведь чем массивнее звезда, тем меньше она живет.
Звездный холод
Впрочем, вопрос сверхмассивных звезд не обходят стороной новые исследования. Так как астрономы не могут получить точных данных об образовании первых звезд, поскольку те появились по космическим меркам сразу после Большого взрыва. Судить об эволюции космических объектов они могут на основе данных компьютерного моделирования. Другими словами, сложных компьютерных моделей.
Недавно ученые пришли к неожиданным выводам. Их расчеты показывают, что в ранней Вселенной могли существовать звезды до 100 тысяч солнечных масс. Для появления таких махин нужно, чтобы произошел механизм так называемой холодной аккреции. Звезды вообще любят холод. Газа во Вселенной много, а звезда может образоваться не в любом его скоплении.
Молекулярные облака газа и пыли, в которых активно образуются звезды, очень холодные. Температура вещества там всего на 10-20 Кельвинов выше нуля. Дело в том, что чем выше температура, тем выше скорость частиц и давление. Тогда гравитации уже становится трудно сжимать такие облака в более плотные сгустки меньшего объема, образовывая звезды. Горячий газ напротив, – хочет раздуться, увеличиться в объеме.
Холодная материя
Температурная проблема касается и гипотетических сверхмассивных звезд. Для их образования нужно ну очень большое количество вещества, и оно должно очень быстро собраться в небольшом объеме пространства. Это все может стремительно поднять температуру газа, что не даст образоваться слишком массивным звездам, поскольку космическое вещество разрушится. Именно поэтому нужен механизм, охлаждающий газ.
Скачать мобильное приложение SFERA:
🇷🇺Rustore
🤖Android
🍎iOS
SFERA — это мессенджер, социальная сеть, сервис знакомств, поиск новых друзей, поиск работы/сотрудников, видеосервис и многое другое. Всё бесплатно и без рекламы. Мы за развитие, мы для думающих людей и мы против деградации.
Предыдущие симуляции показывали, что в ранней Вселенной могли возникать плотные объемы газа, которые через излучение могут быстро остывать. Но у тех моделей было недостаточное разрешение, чтобы показать дальнейшую эволюцию этих сгустков газа. Могут ли они в теории образовывать сверхмассивные звезды? В новом исследовании удалось более детально симулировать развитие таких скоплений газа с фокусом на механизм холодной аккреции. Модели показали, как в этих «карманах» формируются аккреционные диски.
Крупные, плотные потоки холодной материи ударяют по диску в центре огромных сгустков, и возникает ударная волна, которая дестабилизирует газ, что вызывает почти мгновенный коллапс его скопления. Если эти симуляции верны, то в ранней Вселенной могли формироваться сверхмассивные звезды с массой до 100 тысяч солнечных масс. Существовали после этого они, скорее всего, недолго, так как поддержание термоядерного синтеза в таком гиганте потребует колоссальное количество водорода. А чем быстрее звезда сжигает запасы водорода, тем быстрее реакция в его ядре прекращается и наступает коллапс.
Пока что это лишь теоретические расчеты. Однако, наблюдения телескопа Джеймса Уэбба, который кроме всего прочего ищет первые звезды, потенциально смогут дать нам информацию о том, существовали ли такие гиганты. А их существование может объяснить еще один парадокс нашей вселенной. Но о нем мы расскажем во второй части. Подписывайтесь, чтобы не пропустить!