[/ paraksts]
Ilgu laiku zinātnieki ir sapratuši, ka zvaigznes veidojas, kad starpzvaigžņu viela milzu molekulārā ūdeņraža mākoņu iekšpusē piedzīvo gravitācijas sabrukumu. Kā viņi uztur gāzes un putekļu mākoņus, kas baro to augšanu, to visu neizpūšot? Tomēr problēma izrādās ne tik noslēpumaina, kā savulaik šķita. Pētījums, kas šonedēļ publicēts žurnālā Science, parāda, kā masīvas zvaigznes augšana var notikt, neraugoties uz āru izplūstoša starojuma spiedienu, kas pārsniedz gravitācijas spēku, kas velk materiālu uz iekšu.
Jaunie atklājumi arī izskaidro, kāpēc masīvas zvaigznes mēdz parādīties bināro vai vairāku zvaigžņu sistēmās, sacīja svina autors Marks Krumholzs, Kalifornijas universitātes Santakrusas astronomijas un astrofizikas asistents. Līdzautori ir Ričards Kleins, Kristofers Makkejs un Stella Offners no UC Berkeley, kā arī Endrjū Kaunheims no Lorensa Livermora Nacionālās laboratorijas.
Radiācijas spiediens ir spēks, ko elektromagnētiskais starojums ietekmē uz virsmām, kurām tas sit. Šis efekts parastajai gaismai ir niecīgs, bet starojuma intensitātes dēļ tas kļūst ievērojams zvaigžņu interjerā. Masveida zvaigznēs radiācijas spiediens ir dominējošais spēks, kas neitralizē gravitāciju, lai novērstu turpmāku zvaigznes sabrukumu.
"Kad jūs pieliekat radiācijas spiedienu no masīvas zvaigznes uz putekļaino starpzvaigžņu gāzi ap to, kas ir daudz necaurspīdīgāks nekā zvaigznes iekšējā gāze, tai vajadzētu eksplodēt gāzes mākonī," sacīja Krumholzs. Iepriekšējie pētījumi liecināja, ka radiācijas spiediens izpūstu zvaigžņu veidošanās izejvielas, pirms zvaigzne varētu izaugt daudz lielāka nekā apmēram 20 reizes lielāka par Saules masu. Tomēr astronomi novēro zvaigznes daudz masīvāk.
Pētnieku grupa gadiem ilgi ir izstrādājusi sarežģītus datoru kodus, lai simulētu zvaigžņu veidošanās procesus. Apvienojumā ar datortehnoloģiju sasniegumiem, viņu jaunākā programmatūra (saukta ORION) ļāva viņiem veikt detalizētu trīsdimensiju simulāciju milzīga starpzvaigžņu gāzes mākoņa sabrukumam, veidojot masīvu zvaigzni. Projekta veikšanai bija nepieciešami skaitļošanas laika mēneši Sandjego superdatoru centrā.
Simulācija parādīja, ka putekļainā gāze sabrūkot uz masīvas zvaigznes augošās serdes, ar starojuma spiediena izstumšanu uz āru un gravitācijas velkošā materiāla iekšienē, veidojas nestabilitāte, kuras rezultātā rodas kanāli, kur starojums caur mākoni izplūst starpzvaigžņu telpā, kamēr gāze turpina kristies uz iekšu caur citiem kanāliem.
"Var redzēt, ka gāzes pirksti iekrīt un starojums izplūst starp šiem gāzes pirkstiem," sacīja Krumholzs. “Tas parāda, ka jums nav nepieciešami nekādi eksotiski mehānismi; masīvas zvaigznes var veidoties akrecijas procesā tāpat kā zema masas zvaigznes. ”
Gāzes mākonīša rotācija, sabrūkot, veido materiāla disku, kas nonāk augošajā “protostarā”. Disks tomēr ir gravitācijas ziņā nestabils, izraisot tā salipšanu un mazo sekundāro zvaigžņu virknes veidošanos, no kurām lielākā daļa saduras ar centrālo protostaru. Simulācijā viena sekundārā zvaigzne kļuva pietiekami masīva, lai atdalītos un iegūtu savu disku, izaugot par masīvu pavadošo zvaigzni. Izveidojās trešā mazā zvaigzne, kas tika izmesta plašā orbītā, pirms tā atkal iekrita un saplūda ar galveno zvaigzni.
Kad pētnieki pārtrauca simulāciju, pēc tam, kad ļāva tai attīstīties 57 000 gadu ilgā simulētā laika, abām zvaigznēm bija 41,5 un 29,2 reizes lielāka Saules masa un tās riņķoja viena otrai diezgan platā orbītā.
"Tas, kas izveidojās simulācijā, ir kopēja konfigurācija masīvām zvaigznēm," sacīja Krumholzs. “Es domāju, ka tagad mēs varam apsvērt noslēpumu, kā masīvas zvaigznes spēj veidoties. Superdatoru vecums un spēja simulēt procesu trīs dimensijās ļāva rast risinājumu. ”
Avots: UC Santa Cruz
