Телескоп «Джемини» уменьшил массу самой тяжелой известной звезды

Астрономы получили при помощи наземного телескопа «Джемини-Юг» рекордно детализированное изображение центральной зоны скопления R136, где находится самая тяжелая из известных звезд R136a1. Данные наблюдений позволили уточнить массу наиболее массивных звезд скопления, которая оказалась значительно меньше, чем предыдущие оценки: 150–200 масс Солнца. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Механизмы формирования очень массивных звезд (с массой более ста масс Солнца) остаются одной из нерешенных проблем современной астрофизики. Для проверки теоретических моделей ученым необходимы наблюдательные ограничения на верхние пределы массы для одиночных звезд или двойных систем, однако наиболее тяжелые светила находятся в плотных ядрах молодых и массивных звездных скоплений, где их трудно выделять, и обладают коротким временем жизни, что также затрудняет наблюдения.

R136a1 считается самой тяжелой из известных на сегодняшний день звезд и находится в скоплении R136 в центральной зоне области звездообразования Тарантул, которое расположено в галактике-спутнике Млечного Пути Большом Магеллановом Облаке. Светило относится к звездам Вольфа—Райе и наблюдалось наземными и космическими телескопами в оптическом и инфракрасном диапазонах, однако результаты наблюдений давали разные оценки начальной массы звезды: от 250 до 320 масс Солнца. Для более точных оценок ученым были необходимы данные наблюдений с высоким угловым разрешением.

Группа астрономов во главе с Вену Калари (Venu M. Kalari) из центра NOIRLab и Чилийского университета опубликовала результаты анализа данных наблюдений с максимально возможным угловым разрешением в оптическом диапазоне за центральным компонентом R136a скопления R136 на сегодняшний день, которое составило 30–40 угловых миллисекунд. Наблюдения велись в октябре 2021 года при помощи приемника Zorro, установленного на наземном 8,1-метровом телескопе «Джемини-Юг» и использующего метод спекл-визуализации, что позволяет сильно уменьшить влияние на получаемые данные атмосферной турбулентности.

Исследователи смогли идентифицировать все известные звезды ярче 16 звездной величины в центральной зоне скопления, а также обнаружить звезды, которые являются визуальными спутниками R136a1 и R136a3 и находятся примерно в 2-3 тысячах астрономических единиц от светил. Масса звезды R136a2 составила 151 масс Солнца, R136a3 — 155 масс Солнца, а R136a1 — 196 масс Солнца.

Эти значения существенно меньше, чем предыдущие оценки, однако R136a1 все равно остается рекордно массивной звездой. Авторы делают вывод, что эмпирический верхний предел начальной массы звезд составляет 150–200 масс Солнца, что меньше, чем считалось ранее. Однако исследователи просят относиться к этому выводу с осторожностью. Более точные оценки дадут будущие наблюдения за массивными звездами, в том числе при помощи космической обсерватории «Джеймс Уэбб».

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы рассмотрели потускневшего сверхгиганта Бетельгейзе и построили самую детальную карту атмосферы сверхгиганта Антарес.

Александр Войтюк