Астрофізики, можливо, виявили, що зірки самі визначають свою масу під час зореутворення, і це відкриття може остаточно вирішити загадку, чому зірки, народжені в радикально різних умовах і протягом мільярдів років, мають приблизно однакову масу.
Результати дослідження продемонстровані в 3D моделі з найвищою роздільною здатністю туманностей і міжзоряного газу. Виявилося, що зореутворення є саморегульованим процесом, під час якого визначається діапазон мас майбутніх світил.
Моделювання проведено під час проекту STARFORGE, заснованого астрофізиками Північно-Західного університету.
Астроном команди STARFORGE Клод-Андре Фоше-Жіг'єр:
"Розуміння функції початкової маси зірок дуже важливе, оскільки впливає на астрофізику на всіх рівнях, від прилеглих планет до далеких галактик".
"Це тому, що у зірок відносно проста ДНК. Якщо ви знаєте масу зірки, ви знаєте більшість речей: скільки світла вона випромінює, як довго вона житиме і що станеться з нею, коли вона помре".
Крім того, що відкриття допоможе астрофізикам змоделювати розподіл маси зірок - функції початкової маси - воно матиме важливі наслідки для розуміння життя всіх класів світил та еволюції галактик.
Фоше-Жігер додає, що розподіл зоряної маси є ключем до розуміння того, чи здатні планети, які обертаються навколо неї, підтримувати життя.
Зірки народжуються в областях простору, заповнених гігантськими хмарами газу і пилу; під дією гравітації утворюються щільні хмари матерії. Коли речовина з газових туманностей падає всередину, до центру, виділяючи тепло, створюючи нову "протозірку".
Навколо них продовжують обертатися диски з пилу і газу майбутніх планет. Сонячна система - не виняток. Основні зореутворювальні процеси тут відбувалися 4,6 мільярда років тому.
Чи здатні майбутні планети підтримувати життя, частково залежить від маси батьківської зірки. Це означає, що зореутворення також "програмує" початкові фази біогенезу. Можливо.
"Зірки - це атоми галактик", - пояснює астроном Техаського університету в Остіні Стелла Оффнер.
"Від розподілу їхньої маси залежить утворення планет і еволюція життя".
Проте моделювання маси зірок-гігантів виявилося складним завданням. Вчені виявили, що однакове співвідношення зоряних мас діє скрізь, незалежно від віку скупчень.
Великі зірки становлять лише 1% від масиву Чумацького Шляху. І 3% карликів, на зразок Сонця. Всі інші системи приблизно рівномірно розподілені і по галактиці, і за масою.
"Ми довгий час задавалися питанням, чому, - розповідає ще один дослідник, Гусейнов. - Наше моделювання простежило життя зірки від народження до їхніх природних кінцевих точок формування".
Симуляція STARFORGE показує, що зоряний зворотний зв'язок у вигляді світлового випромінювання і втрати маси від зоряних вітрів і джетів може викликати народження молодих зірок. Зворотний зв'язок протидіє гравітації та рівномірно розподіляє масу.
Однак моделювання функції початкової маси не охоплює процесів вибуху Наднових, тобто не описує процес утворення самих туманностей, з яких потім народжуються зірки та їхні планети.
Але з чогось же треба починати.
