Πώς λοιπόν τα σπάνια τεράστια αστέρια μεγαλώνουν 10 έως 150 φορές τη μάζα του Ήλιου μας; Αποδεικνύεται ότι ένα τυπικό νεφέλωμα που σχηματίζει αστέρια είναι πολύ κρύο για να σχηματιστούν μεγάλα αστέρια. Πώς μπορούν λοιπόν να προετοιμαστούν αυτά τα σύννεφα αερίου και σκόνης ώστε να μπορούν να αναπτυχθούν τεράστια αστέρια; Απάντηση: Αφήστε τα μικρά αστέρια να κάνουν τη σκληρή δουλειά και να θερμάνουν το νεφέλωμα…
Αυτό είναι το απόλυτο αστρικό crèche. Τα νεφελώματα που σχηματίζουν αστέρια είναι τεράστιες περιοχές χώρου γεμάτες με αέριο και σκόνη. Τα πρωτόκολλα χρειάζονται πολύ υδρογόνο για να σχηματίσουν και να ξεκινήσουν αντιδράσεις σύντηξης στους νέους πυρήνες τους. Όσο μεγαλύτερο είναι το νεφέλωμα, τόσο μεγαλύτερο είναι το αστέρι….
Το πρόβλημα με αυτά τα νεαρά νεφελώματα είναι ότι είναι κρύα. στην πραγματικότητα είναι πολύ κρύα. Τα τυπικά διαστρικά σύννεφα υδρογόνου έχουν θερμοκρασίες πολύ κοντά στο απόλυτο μηδέν (τη χαμηλότερη δυνατή θερμοκρασία) λόγω της έλλειψης θερμότητας στις απομακρυσμένες περιοχές του κόσμου. Τα κρύα σύννεφα θα κατακερματιστούν πολύ εύκολα, διαλύοντας και σχηματίζοντας μικρότερα σύννεφα υδρογόνου. Τελικά θα καταρρεύσουν για να σχηματίσουν αστέρια, αλλά αυτά τα αστέρια θα είναι πολύ μικρά λόγω της έλλειψης καυσίμου στο θραύσμα του νεφελώματος. Εάν συμβαίνει αυτό, πώς σχηματίζονται καθόλου τεράστια αστέρια - αυτά που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή βαρέων στοιχείων, συμπεριλαμβανομένου οτιδήποτε βαρύτερου από το ήλιο; Σίγουρα όλα τα σύννεφα σκόνης και αερίου είναι κρύα, και επομένως θραύσμα, παράγουν μόνο μικρά αστέρια;
Από έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Φύση αυτήν την εβδομάδα από τον Christopher F. McKee (καθηγητή από το UC Berkeley) και τον Mark R. Krumholz (μεταδιδακτορικός συνεργάτης του Hubble στο Princeton), υπάρχει μια πιθανή λύση σε αυτό το πρόβλημα. Ίσως τα νεαρά αστέρια να παρέχουν μια πηγή θέρμανσης για να ζεσταθεί το γύρω νεφέλωμα, αποτρέποντας τον κατακερματισμό του περιβάλλοντος αερίου, επιτρέποντάς του να καταρρεύσει σε προοδευτικά μεγαλύτερα αστέρια.
Ξεκινώντας σε θερμοκρασίες μόνο 10-20 μοίρες πάνω από το απόλυτο μηδέν, τα σύννεφα που θερμαίνονται από νεαρά αστέρια μπορεί να αυξηθούν σε θερμοκρασίες τριπλάσιες. Ωστόσο, οι ερευνητές συνειδητοποιούν ότι ένα τεράστιο σύννεφο που σχηματίζει αστέρια πρέπει να είναι αρκετές εκατοντάδες βαθμούς θερμότερο από το απόλυτο μηδέν για να αποφευχθεί η κατάτμηση ολόκληρου του νέφους, καταλαβαίνουν επίσης ότι η «ζώνη θέρμανσης» για κάθε μικρό αστέρι περιορίζεται σε λιγότερο πυκνά σύννεφα. Αυτή η κατάσταση αλλάζει όταν το σύννεφο που σχηματίζει αστέρια είναι πυκνό. Η ζώνη επιρροής που έχει κάθε μικρό αστέρι θα περιλαμβάνει ολόκληρο το νεφέλωμα. Αυτό το συνεργατικό αποτέλεσμα θέρμανσης από τα μικρά αστέρια αποτρέπει τον κατακερματισμό και επιτρέπει την κατάρρευση μεγαλύτερων όγκων αερίου, σχηματίζοντας τεράστια αστέρια.
“Μόνο ο σχηματισμός αυτών των αστεριών χαμηλής μάζας θερμαίνει το σύννεφο αρκετά για να κόψει τον κατακερματισμό. Είναι σαν να ξεκινά το κρύο μοριακό νέφος στη διαδικασία δημιουργίας αστεριών χαμηλής μάζας, αλλά τότε, λόγω της θέρμανσης, αυτός ο κατακερματισμός σταματά και το υπόλοιπο αέριο πηγαίνει σε ένα μεγάλο αστέρι" - Christopher F. McKee
Ένα θερμότερο σύννεφο είναι ένα μεγαλύτερο σύννεφο, που παρέχει περισσότερα καύσιμα, επιτρέποντας να σχηματιστούν τεράστια αστέρια. Είναι το απόλυτο αστρικό φυτώριο. τεράστια αστέρια μπορούν να σχηματιστούν μόνο όταν τα μικρότερα (και τα μεγαλύτερα) αδέλφια τους ζεσταίνουν την κοσμική φωλιά για να ευδοκιμήσουν.
Δείτε την εκπληκτική προσομοίωση ενός τεράστιου αστεριού που σχηματίζεται σε ένα ζεστό σύννεφο (24Mb, .mpg)
Πηγή: UC Berkley News
