Så hur växer sällsynta massiva stjärnor 10 till 150 gånger massan av vår sol? Det visar sig att en vanlig stjärnbildande nebula är alldeles för kallt för att stora stjärnor kan bildas. Så hur kan dessa moln av gas och damm förberedas så massiva stjärnor kan utvecklas? Svar: Låt små stjärnor göra hårt arbete och värma upp den nebulosa ...
Detta är den ultimata stjärnkrisen. Stjärnbildande nebulosor är stora områden i rymden fylld med gas och damm. Proto-stjärnor behöver mycket väte för att bilda och börja fusionsreaktioner i sina unga kärnor. Ju större nebulosan, desto större stjärnan ... eller så skulle du tro.
Problemet med dessa unga nebulosor är att de är kalla; de är faktiskt väldigt kalla. Typiska interstellära väte moln har temperaturer mycket nära absolut noll (den lägsta möjliga temperaturen) på grund av bristen på värme i fjärrvärden av kosmos. Kalla moln fragmenterar mycket lätt och bryter upp och bildar mindre vät moln. Så småningom kommer de att kollapsa för att bilda stjärnor, men dessa stjärnor kommer att vara mycket små på grund av bristen på bränsle i nebulosfragmentet. Om så är fallet, hur bildas övergripande stjärnor - de som ansvarar för att producera tunga element inklusive något som är tyngre än helium? Visst alla moln av damm och gas är kalla, och därför fragment, bara producerar små stjärnor?
Från forskning publicerad i Natur den här veckan av Christopher F. McKee (professor från UC Berkeley) och Mark R. Krumholz (Hubble postdoktor i Princeton) finns det en möjlig lösning på detta problem. Kanske ger unga stjärnor en värmekälla för att värma upp den omgivande nebulosan, förhindrar den omgivande gasen från att fragmentera, vilket gör att den kollapsar till gradvis större stjärnor.
Med början vid temperaturer bara 10-20 grader över absolut noll kan moln uppvärmda av unga stjärnor öka i tre gånger temperaturen. Men forskare inser att ett massivt stjärnbildande moln måste vara flera hundra grader varmare än absolut noll för att förhindra att hela molnet fragmenterar, de förstår också att ”värmezonen” för varje liten stjärna är begränsad i mindre täta moln. Denna situation förändras när det stjärnbildande molnet är tätt. Påverkningszonen som varje liten stjärna har kommer att omfatta hela nebulosan. Denna samverkande uppvärmningseffekt av de små stjärnorna förhindrar fragmentering och gör att större volymer av gas kollapsar och bildar massiva stjärnor.
“Det är bara bildandet av dessa stjärnor med låg massa som värmer upp molnet tillräckligt för att avbryta fragmenteringen. Det är som om det kalla molekylära molnet börjar med att skapa stjärnor med låg massa, men sedan på grund av uppvärmning stoppas den fragmenteringen och resten av gasen går in i en stor stjärna”. - Christopher F. McKee.
Ett varmare moln är ett större moln som ger mer bränsle, vilket gör att stora stjärnor kan bildas. Det är den ultimata stjärnkammaren; massiva stjärnor kan bara bildas när deras mindre (och äldre) syskon värmer upp det kosmiska boet för att de ska trivas.
Se den fantastiska simuleringen av en massiv stjärna som bildas i ett varmt moln (24Mb, .mpg)
Källa: UC Berkley News
