Разгадан секрет рождения сверхмассивных звёзд

Как звёздам, весящим по 100 Солнц и более, удаётся набрать такую колоссальную массу при рождении, не раскидав окружающий газ своим мощным излучением, выяснила международная группа учёных из Германии, США и Мексики.

Сложный танец встречных горячих и холодных потоков газа открывает секрет самых тяжёлых звёзд (иллюстрация Thomas Peters et al.).

Загадка сверхмассивных звёзд давно волнует астрономов. Такая звезда начинает формироваться, как и все, — притягивая вещество из первичного облака. Однако, после того как светило зажглось, оно начинает воздействовать на газ сильным излучением (особенно — ультрафиолетом). Свет эффективно противостоит гравитации, отбрасывая оставшийся материал прочь, словно горячий пузырь.

Авторы новой работы составили самую подробную и точную компьютерную модель массивного молекулярного облака. Его коллапс раскрыл тайну звёзд-монстров. Оказывается, расширение горячего газа и сжатие холодного происходят очень неравномерно. Ионизированные потоки, убегающие прочь от новорождённой звезды, работают чем-то вроде лопат — они концентрируют остальной окружающий газ в плотные листы и нити.

Последние служат для молодого солнца подобием баночек с готовым питанием — звезда поедает эти структуры, набирая вес всё больше и больше. А главным ограничителем конечной массы такой огромной звезды служат... её меньшие сёстры, рождающиеся в относительной близости из того же самого молекулярного сырья.

Эти звёзды-спутники, каждая из которых появляется из локальных неустойчивостей (возмущений) в первичном облаке, растут одновременно с основной звездой (также поедая созданные ею плотные нити газа) и достигают хотя и куда меньшей, но всё же ещё довольно солидной массы. Они и подчищают пространство вокруг самой крупной звезды в кластере, оставляя её, в конце концов, без питания.

Детали исследования изложены в статье в Astrophysical Journal.