Masywne gwiazdy we Wszechświecie, nawet stukrotnie większe od naszego Słońca, odgrywają kluczową rolę w powstawaniu czarnych dziur i supernowych. Jednak ich zachowanie często zaskakuje astronomów, bo nie zawsze pasuje do dotychczasowych modeli ewolucji gwiazd. Nowe badania zespołu Kendall Shepherd z włoskiego Instytutu Studiów Zaawansowanych (SISSA) pokazują, że masywne gwiazdy mogą wyrzucać znacznie więcej materii w kosmos, niż sądzono, co wpływa na ich dalszy rozwój oraz powstawanie ekstremalnych obiektów, takich jak czarne dziury.

Idealnym miejscem do obserwacji takich gigantów jest Mgławica Tarantula w Wielkim Obłoku Magellana, gdzie w gromadzie R136 znajduje się aż dziewięć gwiazd przekraczających sto mas Słońca. Świecą one 30 milionów razy jaśniej niż nasze Słońce! Mimo to obserwacje tych gwiazd nie pasowały do modeli: teoretycznie ich temperatury powinny się mocno wahać w trakcie życia, a tymczasem są one zaskakująco stabilne.

Naukowcy postanowili więc zmodyfikować modele komputerowe, by lepiej odzwierciedlały rzeczywistość. Wprowadzili nowe założenia dotyczące tzw. „wiatrów gwiazdowych” – potężnych strumieni cząstek wyrzucanych przez powierzchnię gwiazdy. Dzięki temu udało się osiągnąć zgodność pomiędzy modelem a danymi obserwacyjnymi: bardzo masywne gwiazdy zaczynają wyrzucać znacznie więcej materii już przy mniejszych jasnościach, niż do tej pory przypuszczano.

Zmiany te mają wpływ nie tylko na pojedyncze gwiazdy, ale i na układy podwójne oraz powstawanie czarnych dziur. Silniejsze wiatry gwiazdowe sprawiają, że częściej powstają układy z dwoma czarnymi dziurami o podobnych masach – co zgadza się z najnowszymi wynikami obserwacji fal grawitacyjnych.

Nowe modele przewidują także, że w pewnych zakresach mas trudniej będzie powstać czarnej dziurze, bo gwiazda zakończy życie w spektakularnej supernowej. To przełomowe odkrycie podkreśla, jak ważne są szczegóły dotyczące zjawisk zachodzących w najmasywniejszych gwiazdach, by lepiej zrozumieć ich wpływ na ewolucję galaktyk i powstawanie najbardziej ekstremalnych obiektów we Wszechświecie.

Badania pokazują, że ciągle musimy doskonalić nasze modele, by jeszcze lepiej opisać, jak działa natura w swoich najbardziej widowiskowych i ekstremalnych odsłonach. Każda taka poprawka zbliża nas do pełniejszego zrozumienia tajemnic kosmosu.

Źródło: Universe Today