[/legendă]
Multă vreme, oamenii de știință au înțeles că stelele se formează atunci când materia interstelară din norii uriași de hidrogen molecular suferă un colaps gravitațional. Cum întrețin norii de gaz și praf care își hrănesc creșterea fără a-i arunca pe toate? Problema se pare însă că este mai puțin misterioasă decât părea cândva. Un studiu publicat săptămâna aceasta în revista Science arată cum creșterea unei stele masive poate continua în ciuda presiunii radiației care curge spre exterior care depășește forța gravitațională care atrage materialul spre interior.
Noile descoperiri explică, de asemenea, de ce stelele masive tind să apară în sistemele binare sau cu stele multiple, a declarat autorul principal Mark Krumholz, profesor asistent de astronomie și astrofizică la Universitatea din California, Santa Cruz. Coautori sunt Richard Klein, Christopher McKee, și Stella Offner de la UC Berkeley, și Andrew Cunningham de la Lawrence Livermore National Laboratory.
Presiunea de radiație este forța exercitată de radiațiile electromagnetice pe suprafețele pe care le lovește. Acest efect este neglijabil pentru lumina obișnuită, dar devine semnificativ în interiorul stelelor datorită intensității radiației. În stelele masive, presiunea de radiație este forța dominantă care contracarează gravitația pentru a preveni colapsul suplimentar al stelei.
„Când aplicați presiunea de radiație de la o stea masivă la gazul interstelar prăfuit din jurul acesteia, care este mult mai opac decât gazul intern al stelei, ar trebui să explodeze norul de gaz”, a spus Krumholz. Studii anterioare au sugerat că presiunea radiației ar alunga materiile prime de formare a stelelor înainte ca o stea să crească mult mai mare decât de aproximativ 20 de ori masa Soarelui. Cu toate acestea, astronomii observă stele mult mai masive decât atât.
Echipa de cercetare a petrecut ani buni dezvoltând coduri computerizate complexe pentru simularea proceselor de formare a stelelor. În combinație cu progresele tehnologiei computerizate, software-ul lor cel mai recent (numit ORION) le-a permis să ruleze o simulare tridimensională detaliată a prăbușirii unui imens nor de gaz interstelar pentru a forma o stea masivă. Proiectul a necesitat luni de timp de calcul la supercomputer Center din San Diego.
Simularea a arătat că, pe măsură ce gazul prăfuit se prăbușește pe miezul în creștere al unei stele masive, presiunea de radiație împingând spre exterior și gravitația trăgând materialul, instabilitățile se dezvoltă, ceea ce duce la canale în care radiația suflă prin nor în spațiul interstelar, în timp ce gazul continuă să cadă spre interior prin alte canale.
"Puteți vedea degete de gaz care intră și radiații care se scurg între acele degete de gaz", a spus Krumholz. „Acest lucru arată că nu ai nevoie de mecanisme exotice; stele masive se pot forma prin procese de acreție la fel ca stelele cu masă scăzută. "
Rotația norului de gaz pe măsură ce se prăbușește duce la formarea unui disc de material care se alimentează pe „protostarul” în creștere. Discul este instabil gravitațional, totuși, determinându-l să se aglomereze și să formeze o serie de stele secundare mici, majoritatea sfârșind în coliziune cu protostarul central. În simulare, o stea secundară a devenit suficient de masivă pentru a se despărți și a-și achiziționa propriul disc, crescând într-o stea masivă de companie. O a treia stea mică s-a format și a fost expulzată pe o orbită largă înainte de a cădea înapoi și de a se contopi cu steaua primară.
Când cercetătorii au oprit simularea, după ce i-au permis să evolueze timp de 57.000 de ani de timp simulat, cele două stele au avut mase de 41,5 și 29,2 ori mai mult decât masa Soarelui și s-au înconjurat între ele pe o orbită destul de largă.
„Ceea ce s-a format în simulare este o configurație comună pentru stelele masive”, a spus Krumholz. „Cred că putem considera acum misterul modului în care stelele masive sunt capabile să se formeze pentru a fi rezolvate. Vârsta supercomputatorilor și capacitatea de a simula procesul în trei dimensiuni au făcut posibilă soluția. "
Sursa: UC Santa Cruz
