[/naslov]
Znanstvenici već duže vrijeme razumiju da se zvijezde formiraju kada se međuzvjezdana tvar unutar džinovskih oblaka molekulskog vodika podvrgne gravitacijskom kolapsu. Kako održavaju oblake plina i prašine koji hrane njihov rast, a da ne ispuhuju sve? Međutim, ispada da je problem manje tajanstven nego što se činilo. Studija objavljena ovog tjedna u časopisu Science pokazuje kako rast ogromne zvijezde može teći usprkos tlaku zračenja koji struji prema van, a koji prelazi gravitacijski sila koja vuče materijal prema unutra.
Nova otkrića također objašnjavaju zašto se masivne zvijezde uglavnom javljaju u binarnim ili višestrukim zvjezdanim sustavima, rekao je glavni autor Mark Krumholz, docent astronomije i astrofizike na Kalifornijskom sveučilištu u Santa Cruzu. Koautori su Richard Klein, Christopher McKee i Stella Offner iz UC Berkeley i Andrew Cunningham iz Nacionalnog laboratorija Lawrence Livermore.
Radijacijski tlak je sila koju elektromagnetsko zračenje vrši na površine koje udara. Ovaj efekt je zanemariv za obično svjetlo, ali postaje značajan u unutrašnjosti zvijezda zbog intenziteta zračenja. U masivnim zvijezdama radijacijski tlak je dominantna sila koja djeluje na snagu da spriječi daljnji kolaps zvijezde.
"Kada primijenite zračenje iz ogromne zvijezde na prašnjavi međuzvjezdani plin oko nje, koji je mnogo neprozirniji od unutarnjeg plina zvijezde, trebao bi eksplodirati plinski oblak", rekao je Krumholz. Ranije studije sugerirale su da će pritisak zračenja ispuhati sirovine stvaranja zvijezda prije nego što bi zvijezda mogla narasti znatno veća od oko 20 puta veća od Sunčeve mase. Ipak astronomi promatraju zvijezde mnogo masivnije od toga.
Istraživački tim proveo je godine razvijajući složene računalne kodove za simulaciju procesa stvaranja zvijezda. U kombinaciji s napretkom računalne tehnologije, njihov najnoviji softver (nazvan ORION) omogućio im je pokretanje detaljne trodimenzionalne simulacije urušavanja ogromnog međuzvjezdanog plinskog oblaka, čime se oblikovala ogromna zvijezda. Projekt je zahtijevao mjeseci računanja u Superkompjuterskom centru San Diego.
Simulacija je pokazala da se, dok se prašnjavi plin urušava na rastuću jezgru masivne zvijezde, pri čemu pritisak zračenja gura prema van, a gravitacija povlači materijal, razvijaju se nestabilnosti koje rezultiraju kanalima gdje zračenje izlazi kroz oblak u međuzvjezdani prostor, dok plin nastavlja padati prema drugim kanalima.
"Možete vidjeti prste plina kako padaju i radijacija istječe između tih prstiju plina", rekao je Krumholz. „To pokazuje da vam nisu potrebni nikakvi egzotični mehanizmi; masivne zvijezde mogu se formirati kroz procese akrekcije poput zvijezda niske mase. "
Rotacija plinskog oblaka dok se ruši dovodi do stvaranja diska materijala koji se ubacuje na rastući „protostar“. Disk je gravitacijski nestabilan, što uzrokuje skupljanje i formiranje niza malih sekundarnih zvijezda, od kojih se većina sudara s središnjim protozvezdom. U simulaciji je jedna sekundarna zvijezda postala dovoljno masivna da se otkine i stekne vlastiti disk, preraste u masivnu zvijezdu. Treća mala zvijezda formirana je i izbačena u široku orbitu prije nego što se vratila unutra i spojila se s primarnom zvijezdom.
Kada su istraživači zaustavili simulaciju, nakon što su joj omogućili da se razvija 57.000 godina simuliranog vremena, dvije zvijezde su imale mase od 41,5 i 29,2 puta veće od Sunca i kružile su jedna drugu u prilično širokoj orbiti.
"Ono što se stvorilo u simulaciji je uobičajena konfiguracija za masivne zvijezde", rekao je Krumholz. "Mislim da sada možemo razmotriti misteriju koliko su masivne zvijezde u stanju oblikovati da se riješe. Starost superračunala i sposobnost simulacije procesa u tri dimenzije omogućile su rješenje. "
Izvor: UC Santa Cruz
