Слияния звезд породили большую часть наблюдаемых голубых сверхгигантов

Астрономы нашли новое подтверждение идеи о том, что слияния массивных звезд ответственны за большую часть наблюдаемых голубых сверхгигантов В-типа. В пользу этого говорит хорошее соответствие моделям слияния свойств голубых сверхгигантов из галактики-спутника Млечного Пути Большого Магелланова Облака. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Голубые сверхгиганты представляют собой самые яркие звезды в своих галактиках, из-за чего их удобно использовать для оценки свойств галактик, например, соотношения звездной массы галактики и металличности. Однако природа этих звезд В-типа массой от 16 до 40 масс Солнца остается предметом споров среди астрофизиков, причем эволюционные модели одиночных звезд объясняют общие свойства популяции хуже, чем модели слияния двух звезд. В частности, природу сверхгиганта, ставшего прародителем сверхновой SN 1987A, можно объяснить через медленное слияние красного сверхгиганта со своим компаньоном — звездой главной последовательности.

Группа астрономов во главе с Атирой Менон (Athira Menon) из Канарского института астрофизики представила новые доказательства того, что большая часть голубых сверхгигантов может возникать при слиянии звезд. Для этого ученые провели при помощи кода звездной астрофизики MESA моделирование эволюции звезды с массой 17-43 масс Солнца и однородной водородной оболочкой, рожденной при слиянии гиганта, сошедшего с главной последовательности и обладающего богатым гелием ядром, и звезды главной последовательности, а также моделирование эволюции одиночных звезд начальной массы в 16–40 масс Солнца. Затем они сравнили результаты моделирования с данными наблюдений за 59 сверхгигантами спектральных типов В0-В3 из галактики Большое Магелланово Облако по данным трех обзоров неба: FEROS, FLAMES и VFTS.

Девять звезд из выборки вписывались в модели одиночных звезд, 25 звезд — в модели слияния, а остальные могли быть объяснены разными моделями. Кроме того, обогащение гелием трети звезд и высокие отношения N/C и N/O для более чем половины звезд из выборки однозначно объясняются моделями слияния, а не одиночными моделями. Все это говорит о важной роли слияний массивных звезд в производстве наблюдаемых голубых сверхгигантов. При этом если масса образованной звезды будет менее 30 масс Солнца, то она взорвется в финале жизни как сверхновая типа II (как SN 1987A), а более массивные звезды породят сверхновую типа II с плато.

Ранее мы рассказывали о том, как ученые уличили красного сверхгиганта в растрате массы перед взрывом.