Så hvordan vokser sjeldne massive stjerner 10 til 150 ganger massen til solen vår? Det viser seg at en standard stjernedannende tåke er altfor kald til at store stjerner kan dannes. Så hvordan kan disse skyene av gass og støv tilberedes så massive stjerner kan utvikle seg? Svar: La små stjerner gjøre det harde arbeidet og varme den tåken opp ...
Dette er den ultimate stellar crèche. Stjernedannende tåler er store områder i rommet fylt med gass og støv. Proto-stjerner trenger mye hydrogen for å danne og begynne fusjonsreaksjoner i sine unge kjerner. Jo større tåke, jo større er stjernen ... eller slik skulle du tro.
Problemet med disse unge nebbene er at de er kalde; faktisk er de veldig kalde. Typiske interstellare hydrogenskyer har temperaturer veldig nær absolutt null (den laveste temperaturen mulig) på grunn av den manglende varmen i fjerntliggende områder av kosmos. Kalde skyer fragmenterer veldig lett og bryter opp og danner mindre hydrogenskyer. Etter hvert vil de kollapse for å danne stjerner, men disse stjernene vil være veldig små på grunn av mangel på drivstoff i tåkefragmentet. Hvis dette er tilfelle, hvordan dannes i det hele tatt massive stjerner - de som er ansvarlige for å produsere tunge elementer inkludert noe som er tyngre enn helium? Sikkert alle skyer av støv og gass er kalde, og derfor fragmenterer de bare små stjerner?
Fra forskning publisert i Natur denne uken av Christopher F. McKee (professor fra UC Berkeley) og Mark R. Krumholz (Hubble postdoktor ved Princeton), er det en mulig løsning på dette problemet. Kanskje har unge stjerner en oppvarmingskilde for å varme opp den omkringliggende tåken, og forhindre at den omliggende gassen fragmenteres, slik at den kan kollapse i gradvis større stjerner.
Fra og med temperaturer bare 10-20 grader over absolutt null, kan skyer oppvarmet av unge stjerner øke i temperaturer tre ganger. Imidlertid innser forskere at en massiv stjernedannende sky må være flere hundre grader varmere enn absolutt null for å forhindre at hele skyen fragmenterer, de forstår også at “oppvarmingssonen” for hver liten stjerne er begrenset i mindre tette skyer. Denne situasjonen endres når den stjernedannende skyen er tett. Innflytelsessonen hver liten stjerne har vil omfatte hele tåken. Denne samarbeidsoppvarmingseffekten av de små stjernene forhindrer fragmentering og gjør at større volum av gass kan kollapse, og danner massive stjerner.
“Det er bare dannelsen av disse stjernene med lav masse som varmer opp skyen nok til å avskrekke fragmenteringen. Det er som om den kalde molekylære skyen starter på prosessen med å lage stjerner med lav masse, men da, på grunn av oppvarming, stoppes den fragmenteringen og resten av gassen går inn i en stor stjerne.” - Christopher F. McKee.
En varmere sky er en større sky, som gir mer drivstoff, slik at massive stjerner kan dannes. Det er den ultimate stellar barnehagen; massive stjerner kan bare dannes når de mindre (og eldre) søsknene varmer opp det kosmiske reiret for at de skal trives.
Se den imponerende simuleringen av en massiv stjerne som dannes i en varm sky (24Mb, .mpg)
Kilde: UC Berkley News
