Astronomové našli důkazy, že modří veleobři mohou vzniknout sloučením dvou hvězd

Foto: Casey Reed, NASA / Tiskový zdroj

Mezinárodní výzkum vedený Ústavem astrofyziky Kanárských ostrovů (IAC), našel vodítka k povaze některých nejjasnějších a nejžhavějších hvězd v našem vesmíru, nazývaných modrými veleobry. I když jsou tyto hvězdy běžně pozorovány, jejich původ je hádankou, o které se diskutuje již několik desetiletí.

Simulací nových modelů hvězd a analýzou velkého vzorku dat ve Velkém Magellanově mračnu, našli vědci IAC silný důkaz, že většina modrých veleobrů mohla vzniknout sloučením dvou hvězd vázaných v binárním systému. Studie je publikována v prestižním časopise The Astrophysical Journal Letters.

Modří veleobři typu B jsou velmi svítivé a horké hvězdy (nejméně 10 000krát svítivější a 2 až 5krát teplejší než Slunce), s hmotností 16 až 40krát větší než Slunce. Očekává se, že se vyskytnou během velmi rychlé fáze evoluce podle konvenční hvězdné tradice, a proto by měly být vidět jen zřídka. Proč jich tedy tolik pozorujeme?

Důležité vodítko k jejich původu spočívá ve skutečnosti, že většina modrých veleobrů je pozorována jako jediná, to znamená, že nemají žádného detekovatelného gravitačně vázaného společníka. Nicméně je pozorováno, že většina mladých hmotných hvězd se rodí v binárních systémech se společníky. Proč jsou modří veleobri svobodní? Odpověď: masivní binární hvězdné systémy se „slučují“ a vytvářejí modré veleobry.

V průkopnické studii vedené výzkumnicí IAC, Athirou Menonovou, simuloval mezinárodní tým výpočetních a pozorovacích astrofyziků podrobné modely sloučení hvězd a analyzoval vzorek 59 raných modrých supergiantů typu B ve Velkém Magellanově mračnu, satelitní galaxii Mléčné dráhy.

„Simulovali jsme spojení vyvinutých obřích hvězd s jejich menšími hvězdnými společníky v širokém rozsahu parametrů, přičemž jsme vzali v úvahu interakci a smíchání dvou hvězd během sloučení. Nově zrozené hvězdy žijí jako modří veleobri během druhé nejdelší fáze života hvězdy, kdy ve svém jádru spaluje helium,“ vysvětluje Menon.

Podle Artemia Herrera, výzkumníka IAC a spoluautora článku, „získané výsledky vysvětlují, proč se modří veleobři nacházejí v takzvané „evoluční mezeře“ klasické hvězdné fyziky, což je fáze jejich evoluce, kde bychom nečekali, že najdeme hvězdy.“

Mohou však takové sloučení také vysvětlit naměřené vlastnosti modrých veleobrů? „Je pozoruhodné, že jsme zjistili, že hvězdy zrozené z takových sloučení mají větší úspěch při reprodukci povrchového složení, zejména zesílení dusíkem a heliem, velké části vzorku, než konvenční hvězdné modely. To naznačuje, že sloučení může být dominantním kanálem pro produkci „modrých veleobrů,“ říká Danny Lennon, výzkumník IAC, který se také podílel na studii.

Tato studie představuje velký skok k vyřešení starého problému, jak se tvoří modří veleobri, a naznačuje důležitou roli hvězdných slučování v morfologii galaxií a jejich hvězdných populací. Další část studie se pokusí prozkoumat, jak tito modří veleobri explodují a přispívají ke krajině černých děr a neutronových hvězd.

---

Článek byl upraven z tiskové zprávy IAC, odborná studie byla publikována v The Astrophysical Journal Letters, Athira Menon et al. „Důkaz pro vyvinuté hvězdné binární fúze u pozorovaných modrých supergiantů typu B“ 2024 ApJL 963 L42. DOI: 10.3847/2041-8213/ad2074.