恒星能长到多大? 事实证明,并没有我们想象的那么大。
迄今为止为已知最大的恒星拍摄的最清晰的图像表明上限到太阳的质量可能比之前的估计小很多。
最初测量恒星 R136a1 的质量约为太阳质量的 250 至 320 倍。 新的估计表明它的质量是太阳质量的 150 到 230 倍。
这个略低于 200 个太阳质量的新大致数字仍然使这颗恒星成为重量级记录保持者,但其质量的向下修正可能会产生更深层次的影响。
这项工作是了解其所在集群项目(称为 R136)的一部分。 它位于狼蛛星云中,这是银河系卫星星系大麦哲伦星云中恒星形成的温床。
这个星团恰好包含一些已知质量最大的恒星。 现在也已向下修正了质量。 由于这些质量是大质量恒星质量上限函数的关键锚点,这项工作可能意味着我们之前的恒星质量上限是错误的。
“我们的结果表明,我们目前所知道的最大质量的恒星并不像我们之前想象的那么大,”天文学家和天体物理学家维努·卡拉里说双子座天文台的。 “这表明恒星质量的上限也可能比之前认为的要小。”
尽管我们不知道恒星质量的上限是多少,但计算和建模表明确实存在一个上限。 人们普遍认为,在一个被称为爱丁顿极限的点,核心辐射的向外压力超过了向内的引力压力,迫使恒星外层的物质被喷射出来。
先前的研究设定了固定 150 个太阳质量作为爱丁顿极限。 然后获得了有关 R136 恒星的新数据,其中一大堆恒星的质量明显更高。
除了挑战爱丁顿极限之外,这些明星? 年轻,非常热,而且非常大? 违背了恒星形成模型。 后来的研究发现,这样的chonkers可以通过恒星合并形成,但对于爱丁顿极限问题我们仍然没有一个好的答案。
根据准确的参考点确定质量上限将有助于解决这个棘手的难题。 恒星质量可以通过获得揭示恒星亮度和温度的精确观测来计算。 因此,Kalari 和他的同事着手获取该星团的新的、更清晰的图像,特别是 R136a1。
这为团队提供了工具来设计 R136a1 的新质量 196 个太阳质量(加上或减去几十个太阳质量),以及星团中另外两颗大恒星 R136a2 和 R136a3 的 151 和 155 个太阳质量? 分别从 195-211 和 180-181 下降。
这对宇宙中重元素的产生具有影响。 你可能知道大质量恒星最终会变成; 他们弹出他们的外部材料和由塌缩的恒星核心形成。 然而,这有一个上限:超过大约 130 个太阳质量,恒星可能会以所谓的爆炸速度爆炸。配对不稳定超新星,整个恒星,包括核心和所有的一切,都会繁荣起来。
在这些令人难以置信的暴力事件中,亚原子过程导致重元素的产生。 如果这个质量范围内的恒星较少,那么我们需要重新考虑对不稳定超新星对我们在太空中观察到的重元素的潜在贡献。
“对不稳定超新星是否存在的重要性怎么强调都不为过,因为一颗 300 个太阳质量的恒星中的一对不稳定超新星所产生并释放到星际介质中的金属量就比它下面的整个恒星质量函数还要多,这将彻底改变我们对银河化学演化模型的理解,”研究人员在论文中写道。
然而,这一结果是通过突破双子座南望远镜上佐罗仪器的极限而实现的,研究人员敦促谨慎解释这些发现。
下一步将尝试验证结论,可能是通过获取并比较其他仪器的观察结果。