Em 2010, cientistas descobriram estrelas de tamanho quatro "monstros", com o mais pesado mais de 300 vezes a massa de nosso sol.
Apesar de sua luminosidade incrível, estes objectos exóticos, localizado no aglomerado de estrelas gigante R136 na galáxia vizinha Grande Nuvem de Magalhães, ter estranhamente até agora foi encontrado em nenhum outro lugar.
Agora, um grupo de astrônomos da Universidade de Bonn tem uma nova explicação: as estrelas ultramassive foram criados a partir da fusão de estrelas mais leves em sistemas binários apertados.
A Grande Nuvem de Magalhães (LMC), a uma distância de 160000 anos-luz, é o satélite mais próximo terço da Via Láctea em que vivemos e contém cerca de 10 bilhões de estrelas.
A LMC tem regiões que formam muitas estrelas, com, de longe, o mais ativo sendo "Nebulosa da Tarântula" de 1000 ano-luz de diâmetro, onde as quatro estrelas supermassivos são encontrados.
Essa nuvem de gás e poeira é um terreno fértil altamente fértil de estrelas na LMC também conhecidos como os "30" (30 Doradus Dor) complexo. Perto do centro, de 30 de Dor é R136, de longe a mais brilhante berçário estelar não só na LMC, mas em todo o "Grupo Local" de mais de 50 galáxias (incluindo a nossa) e do site das estrelas desconcertantes ultramassive.
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Até a descoberta desses objetos em 2010, as observações da Via Láctea e outras galáxias sugeriu que o limite superior para as estrelas se formaram no universo hoje foi de cerca de 150 vezes a massa do sol.
Este valor representado um limite universal e pareceu aplicam-se sempre estrelas formado.
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Vários milhões de jovens estrelas estão competindo por atenção nesta imagem do Telescópio Espacial Hubble da NASA de um terreno fértil estridente estelar em 30 Doradus, localizado no coração da Nebulosa da Tarântula. Astrónomos apelidaram a nebulosa porque seus filamentos brilhantes lembram pernas de aranha.30 Doradus é o mais brilhante região de formação estelar visível em uma galáxia vizinha e casa para as estrelas mais massivas já vi. A nebulosa reside 170.000 anos-luz de distância, na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia, pequeno satélite da nossa Via Láctea. Não conhecida região de formação estelar da nossa galáxia é tão grande ou tão prolífico como 30 Doradus. Crédito: NASA, ESA, D. Lennon e E. Sabbi (ESA / STScI), J. Anderson, SE Mink de, R. van der Marel, T. Sohn, e N. Walborn (STScI), N. Bastian (Excelência Cluster, Munique), L. Bedin (INAF, Pádua), E. Bressert (ESO), P. Crowther (University of Sheffield), A. de Koter (Universidade de Amesterdão), C. Evans (UKATC / STFC, Edinburgh) , A. Herrero (IAC, Tenerife), N. Langer (AIFA, Bonn), I. Platais (JHU), H. e Sana (University of Amsterdam)
"Não apenas o limite superior de massa, mas o ingrediente massa inteira de qualquer conjunto de estrelas recém-nascido parece ser idêntica, independentemente do local de nascimento estelar", diz o professor Dr. Pavel Kroupa da Universidade de Bonn, um co-autor do papel novo.
"O processo de nascimento de estrelas parece ser universal ".
>Wolf Rayet Star. Créditos: NASA
Os recém-descobertos quatro Ultrabright estrelas ultramassive em R136 são bastante uma exceção para esse limite amplamente aceito. A sua descoberta significa que o nascimento de estrelas na região de Dor 30 está acontecendo de uma maneira muito diferente de outras partes do universo?
Se assim for, seria desafiar a natureza universal do processo de formação de estrelas, uma premissa fundamental da astronomia moderna.
O grupo de Bona, incluindo também o investigador principal Dr. Sambaran Banerjee e membro da equipe Seungkyung Oh, modelou as interações entre as estrelas em um cluster R136-like. A sua simulação em computador montado a estrela aglomerado modelo por estrela, de modo a assemelhar-se o aglomerado verdadeiro tão perto quanto possível, criando um conjunto de mais de 170.000 estrelas embalados em conjunto.
Impressão deste artista (L) mostra os tamanhos relativos (raio) de estrelas jovens, de baixa massa "anãs amarelas", como o nosso Sol, através de "azul-anão" estrelas que são oito vezes mais massiva que o Sol, para um 300 solar- estrela de massa como R136a1 (R). Há um número de baixa densidade gigantes que são conhecidos por ter um raio de ainda maior do que R136a1
No início Seungkyung assegurado que as estrelas eram todos de uma massa normal e foram distribuídos na forma esperado.
Para calcular como isso muda mesmo sistema relativamente básicas ao longo do tempo, o modelo teve de resolver equações de 510.000 muitas vezes. A simulação é complicada pelo efeito das reações nucleares e, consequentemente, de energia liberada por cada estrela eo que acontece quando duas estrelas acontecer a colisão, um evento freqüente em um ambiente tão lotado.
Estes altamente intensivo estrela, por cálculos estrelas são conhecidos como 'directas N-corpo simulações, e são a maneira mais confiável e precisa de modelos de cluster de estrelas. Os pesquisadores de Bonn usou o N-corpo integração de código "NBODY6", desenvolvido principalmente por Sverre Aarseth do Instituto de Astronomia em Cambridge, e aproveitou-se da aceleração de hardware sem precedentes de jogos de vídeo-placas instaladas em estações de trabalho de outra forma comum para avançar seus cálculos.
"Com todos esses ingredientes, os nossos modelos R136 são os mais difíceis e intensas N-corpo cálculos já feitos", disse Pavel e Seungkyung.
"Uma vez que estes cálculos foram feitos, rapidamente se tornou claro que as estrelas ultramassive são nenhum mistério", acrescenta Sambaran.
"Eles começam a aparecer muito cedo na vida do cluster. Com tantas estrelas massivas em pares binários apertados, se embalados em conjunto, há freqüentes encontros aleatórios, alguns dos quais resultam em colisões onde duas estrelas se aglutinam em objetos mais pesados. As estrelas resultantes podem então facilmente acabar por ser como ultramassive como as observadas em R136.
"Imagine duas estrelas volumosos perto circulando uns aos outros, mas onde a dupla fica separadas pela atração gravitacional das suas estrelas vizinhas. Se a sua órbita inicialmente circular é esticado o suficiente, então o acidente estrelas em uns aos outros como eles passam e fazer uma única estrela ultramassive ", Sambaran explica.
"Apesar de física extremamente complicada está envolvido quando duas estrelas muito maciças colidem, ainda encontrá-lo bastante convincentes de que isso explica o monstro estrelas vistas no Tarantula", diz Banerjee.
"Isso nos ajuda a relaxar", conclui Kroupa, "Porque as colisões significa que as estrelas ultramassive são muito mais fáceis de explicar. A universalidade da formação de estrelas prevalece depois de tudo. "
A equipe de apresentar os seus resultados nos Avisos jornal mensal da Royal Astronomical Society.
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