Ampliar / 30 Doradus, también conocida como la Nebulosa de la Tarántula, es formando un número inusualmente alto de estrellas masivas.
Para los fanáticos del drama, el Universo puede ser un poco decepción. La mayoría de las estrellas que produce actualmente son rojas. M-enanos. Con masas de menos de la mitad que las del Sol, estas quemar combustible con satisfacción durante billones de años y luego gradualmente descolorarse. Estrellas masivas, con 10 o más veces el material encontrado en el Sol explotará y posiblemente dejará un objeto exótico como un agujero negro detrás Pero son rarezas relativas en el presente Universo.
O eso pensamos. Una nueva encuesta de una región de formación estelar adyacente a la Vía Láctea ha encontrado un exceso de estrellas con 30 o más veces la masa del sol, y un exceso aún mayor por encima de 60 veces el masa del sol. El hallazgo sugiere que podríamos ver mucho más supernovas y agujeros negros. Y también implica que podría haber algo fundamental sobre nuestros modelos de formación estelar.
Límites de grandeza
Las estrellas se forman a partir de una mezcla de gas y otro material que se extrae juntos por gravedad. Pero cosas como el momento angular y el calor. de fricción lucha contra el tirón de la gravedad. La formación estelar termina siendo un acto de equilibrio, con límites en la cantidad de material que puede acumularse antes de que la estrella se encienda en fusión. Una vez que sucede, el calor y la luz de la estrella expulsarán cualquier material No ha ingerido ya.
En general, esto hace que las estrellas más pequeñas sean un resultado más probable en el Universo actual (la física era algo diferente al principio la historia del universo, cuando había poco más que densa nubes de hidrógeno alrededor). Por lo tanto, si encuesta a un grupo lo suficientemente grande porción de la galaxia y luego trazar el número de estrellas contra sus masas, debería ver una disminución constante en el número como la masa Sube. Las simulaciones de formación estelar nos han permitido estimar La tasa de ese descenso.
Implícito en todo esto es que la pendiente eventualmente golpeará cero a alguna masa. Por encima de este punto, formando una estrella a través de este mecanismo ya no debería ser posible.
Esto parece funcionar en la galaxia cercana, pero ha habido insinúa que no se sostiene en áreas de intensa formación estelar. La mayoría de ellos se encuentran a grandes distancias, donde los jóvenes El universo frecuentemente vio períodos de intensa formación estelar, creando lo que se llaman “galaxias de estallido estelar”. Hay, sin embargo, uno ejemplo relativamente cerca. La Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia satélite que orbita la Vía Láctea, contiene una región llamado 30 Doradus. 30 Doradus tiene una gran cantidad de estrellas jóvenes, incluyendo muchos muy grandes, posiblemente incluyendo la estrella más grande alguna vez observado
Starburst
Entonces, un gran equipo de astrónomos decidió analizar datos de 30 Doradus que había sido obtenido por una encuesta realizada usando el Very Gran telescopio. El trabajo se centró en las propiedades espectrales de estrellas que podrían resolverse individualmente, como análisis de binarios Las estrellas pueden ser difíciles, ya que no sabes cuánto está contribuyendo La información espectral se utilizó para estimar el edad y el tamaño de las estrellas.
Y resultó que muchas de las estrellas eran grandes. De las 452 estrellas los astrónomos pudieron observar, 247 eran más grandes que 15 solares masas, lo que significa que todos ellos están destinados a explotar en un supernova En general, estos datos favorecen una disminución más lenta de la frecuencia. con masa: parece que hay más estrellas realmente grandes que nuestras modelos sugerir. Debido a esto, la masa máxima de estrellas formada en 30 Doradus no es tan bajo como esperábamos. La expectativa ha sido que 150 masas solares serían el límite superior, pero los investigadores encontró uno que tiene más de 200 masas solares (otros investigadores han afirmó que una estrella en el área tiene unas 300 masas solares). Y ellos los datos solo pueden descartar estrellas de 500 masas solares con un 90 por ciento confianza.
Esto no significa que los números en 30 Doradus sean típicos de la galaxia en su conjunto, ya que los eventos de estallido estelar implican un conjunto distinto de condiciones de las que se encuentran típicamente en galaxias maduras como la Vía láctea. Ni siquiera está claro que sea típico de otro starburst regiones, dado que este es el primero que hemos visto bien. Pero si es así, entonces debería haber muchas más estrellas muy masivas allá afuera de lo que pensábamos.
En un nivel básico, eso significa que nuestros modelos de formación estelar están incompletos y no tienen en cuenta con éxito las condiciones de Un evento de estallido estelar. Pero también significa nuestras expectativas para la tasa de varios fenómenos podrían estar muy lejos. Supernovas ocurrirían 70 por ciento más a menudo de lo que pensábamos y estar produciendo tres veces más mucho metal Colisiones de agujeros negros, que acabamos de detectar, debería estar ocurriendo a 2.8 veces lo que habíamos hecho anteriormente estimado.
Estos números tienen un error experimental muy grande, por lo que son consistente con una amplia gama de valores. Pero, como nuestra capacidad de detectar eventos transitorios y aumentar las ondas gravitacionales, podemos comenzar a poner algunos límites a la frecuencia de este tipo de eventos.
Science, 2017. DOI: 10.1126 / science.aan0106 (Acerca de DOIs).
