В туманності Тарантул (NGC 2070), що в галактиці Велика Магелланова Хмара, є масивне зоряне скупчення R136 з найбільшою і яскравою зіркою з усіх відомих людству.

Зірка Вольфа - Райе R136a1 - найбільша з відомих сучасній астрономії.

R136a1 - титанічних масштабів об'єкт з температурою поверхні більш 50 000 К, який при народженні важив 320 Сонць. І навіть сьогодні, після мільйони років інтенсивної втрати маси, зірка приблизно 265 разів важче нашого світила. При цьому по світності вона перевершує Сонце в 8 700 000 разів, що означає колосальне світлове тиск на її поверхні. Тиск це, зрозуміло, призводить до викиду в навколишнє середовище значної частини речовини - найсильнішому зоряному вітрі.

Проблема з R136a1 в першу чергу полягає в тому, що, згідно наявним теоріям зоряної еволюції, таких зірок не може бути: жодна зірка не може сформуватися (стати власне зіркою) при масі, що перевищує 150 сонячних. А R136a1 при народженні удвічі з лишком перевершувала цей межа. Саме тому вона класифікується як гипергигант, тобто відноситься до класу зірок, який з'явився після того, як були виявлені зірки більші надгігантів (яким астрономи колись відводили у своїх класифікаціях місце найбільших світил).

У Великій Магеллановій Хмарі всього 10 млрд зірок у десятки разів менше, ніж у Чумацькому Шляху. Однак тут багато регіонів бурхливого зореутворення, серед яких найяскравішим є туманність Золотої Риби, значно перевершує по своїй активності будь відомий регіон нашої Галактики. В нас є чотири зірки Вольфа - Райе, і це дуже велика загадка. Всього таких зірок в нашій Галактиці 230 (менше одного на мільярд), а у Великій Магеллановій Хмарі - 100 (одна на сто мільйонів).

Причини такої високої концентрації зірок Вольфа - Райе у Великій Магеллановій Хмарі взагалі і їх достатку в туманності Золотої Риби зокрема до недавнього часу залишалися під питанням. І ось група дослідників з Інституту астрономії ім. Аргеландера в Бонні (Німеччина) під загальним керівництвом Самбарана Банерджі (Sambaran Banerjee) запропонувала вихід із ситуації з надзвичайно масивної R136a1 і всім скупчення R136. На думку астрономів, справа в тому, що зірки спектрального класу О (гипергиганты) формувалися там дуже близько один до одного в компактних подвійних системах. Тому в подальшому частина з них в результаті гравітаційної взаємодії початку по спіралі зближуватися, в результаті стикаючись і утворюючи зірки колосальної маси і світності, такі як R136a1 та ін.

Вчені змоделювали взаємне розташування і взаємодію зірок в туманності Золотої Риби і скупченні R136, виходячи з його початкового складу в 170 тис. зірок з масою, що не перевищує 150 сонячних (що до виявлення гипергигантов вважалося класичним межею). Потім вони дозволили моделі протягом 3,5 млн років еволюціонувати, і виявилося цікаве, а саме кілька випадків злиття зірок масою 150 сонячних, що перебувають у компактних подвійних системах.

«Коли розрахунки завершилися, світила-суперважкоатлети перестали бути загадкою, - розповідає пан Банерджі. - Давайте уявимо собі дві відносно великі зірки, що обертаються одна навколо одної. Якщо їх початкові орбіти були в міру витягнутими, то світила зіткнуться й утворюють одну велику зірку».

Як бачимо, все просто: межа маси нормальних первинних зірок збережений, а все, що вище 150 мас Сонця, - результат злиття, так сказати «вторинні» зірки. Таким чином, гипергиганты начебто R136a1 є лише цікавим винятком, а не правилом. Так що ж, і «вовки» (факти астрономічних спостережень) ситі, і «вівці» (астрономічні теорії) цілі?

Майже. Практичне дослідження систем блакитних гігантів в нашій Галактиці показало, що 70% з них існують в системах подвійних зірок, з другим дуже масивним партнером. Більше того, навіть ті 30%, що не мають зірок-напарників, схоже, колись їх мали - і саме тому дрейфують через Галактику з величезною швидкістю, яку розвинули після вибуху другої зірки своєї системи, що стала наднової.

Іншими словами, гіганти в подвійні системи - явище скоріше закономірний, а не випадковий. А значить, і шанси знайти їх за межами Великої Магелланової Хмари досить великі. Досі цього не відбувалося значною мірою тому, що найчастіше гипергиганты існують в щільних зоряних скупченнях і туманностях, де спостерігати їх дуже складно: заважає світло сусідніх зірок. Однак з прогресом астрономічних інструментів нас може очікувати значну кількість відкриттів таких «супертяжів».

Дослідження прийнято до публікації в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Підготовлено за матеріалами Phys.Org.