Слияние 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 свидетельствует соответствие моделям слияния свойств голубых сверхгигантов из галактики-спутника Млечного Пути Большого Магелланового Тучи. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Голубые сверхгиганты являются самыми яркими звездами в своих галактиках, поэтому их удобно использовать для оценки свойств галактик, например, соотношение 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 из-за медленного слияния 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 во время слияния звезд. Для этого ученые провели с помощью кода звездной астрофизики MESA моделирование эволюции звезды с массой 17-43 масс Солнца и однородной водородной оболочкой, рожденной во время слияния гиганта, который сошел с главной последовательности и имеет богатое гелием ядро, а также звезды главной последовательности моделирование эволюции единичных 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 отдельных 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 половины звезд из выборки однозначно объясняются моделями слияний, а не единичными моделями. Все это говорит о важной роли слияний массивных звезд в производстве наблюдаемых голубых сверхгигантов. При этом если масса образовавшейся звезды будет меньше 30 масс Солнца, то она разразится в финале жизни как сверхновая типа II (как SN 1987A), а более массивные звезды породят сверхновую типа II из плато.