Λύνεται το μυστήριο των άστρων-γιγάντων

Το 2010 οι αστρονόμοι παρατήρησαν για πρώτη φορά σε μια περιοχή του γειτονικού μας Νέφους του Μαγγελάνου, τέσσερα γιγάντια άστρα που έφταναν να είναι έως και 300 φορές μεγαλύτερα σε μάζα από τον Ήλιο.
Αυτό δε συμβάδιζε με την επικρατούσα θεωρία για τη δημιουργία των άστρων, που θέτει ένα άνω όριο στη μάζα τους, ίσο με 150 ηλιακές μάζες το οποίο προέρχεται από αστρονομικές παρατηρήσεις αλλά και από την κατανόησή μας για τη διαδικασία γέννησης των άστρων. Μια έρευνα του πανεπιστημίου της Βόννης έρχεται να δώσει απάντηση σε αυτό το παράδοξο: τα τεράστια άστρα, φαίνεται πως δημιουργήθηκαν από συγκρούσεις μικρότερων τα οποία κατέληξαν να είναι ενιαία σώματα. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιοποιήθηκαν στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Το Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, σε απόσταση περίπου 160.000 ετών φωτός από το ηλιακό μας σύστημα, είναι ο τρίτος σε απόσταση γαλαξίας-δορυφόρος του δικού μας Γαλαξία και περιέχει περίπου 10 δισεκατομμύρια άστρα. Στο συγκεκριμένο νέφος υπάρχουν πολλές περιοχές που δημιουργούνται νέα άστρα και μία από τις πιο ενεργές, είναι το διαμέτρου 1000 ετών φωτός «νεφέλωμα Ταραντούλα». Εντός του συγκεκριμένου νεφελώματος βρίσκεται η συστάδα άστρων R136, μια από τις πιο φωτεινές περιοχές όπου γεννιούνται νέα άστρα στην «γειτονιά μας», αλλά και το μέρος που παρατηρήθηκαν τα μοναδικά στο είδος τους άστρα-γίγαντες. «Η γέννηση των άστρων πιστεύουμε πως είναι μια οικουμενική διαδικασία», λέει ο καθηγητής Pavel Kroupa, ένας από τους συγγραφείς της έρευνας. «Όχι μόνο το άνω όριο της μάζας αλλά ακόμη και η σύνθεση μιας ομάδας νέων άστρων φαίνονται όμοια, ανεξάρτητα από το μέρος που γενιούνται», συνεχίζει. Όμως η ομάδα από τα υπερμεγέθη άστρα φαίνεται πως δεν υπάκουε σε αυτό τον κανόνα, και η ιδέα πως η γέννηση των άστρων στη συγκεκριμένη περιοχή διαφέρει ποιοτικά με ό,τι συμβαίνει στο υπόλοιπο σύμπαν δε φαινόταν πολύ πιθανή. Η ομάδα του πανεπιστημίου της Βόννης, προσπάθησε να μοντελοποιήσει σε υπολογιστή τις αλληλεπιδράσεις περίπου 170.000 άστρων στη συστάδα άστρων R136. To πρόγραμμά τους χρειάστηκε να επιλύσει ταυτόχρονα πάνω από μισό εκατομμύριο εξισώσεις και μάλιστα αρκετές φορές με τις προσομοίωσεις να περιλαμβάνουν τις βαρυτικές επιδράσεις μεταξύ των άστρων αλλά και τις πυρηνικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στο εσωτερικό τους. «Πρόκειται για τους πιο πολύπλοκους υπολογισμούς αυτού του είδους που έχουν γίνει» λέει χαρακτηριστικά ο Δρ. Kroupa. Τα αποτελέσματα δείχνουν πως τα τεράστια άστρα παύουν να είναι μυστήριο. Από πολύ νωρίς μετά τη δημιουργία της συστάδας, αρχίζουν και παρατηρούνται τυχαίες συγκρούσεις άστρων, που οφείλονται στον περιορισμένο χώρο και τις πολύπλοκες τροχιές τους. Κάποιες από αυτές τις συγκρούσεις καταλήγουν σε βαρύτερα άστρα, που μπορούν να φτάσουν σε μέγεθος τόσο μεγάλο όσο και αυτά που παρατηρούνται στην συγκεκριμένη περιοχή. «Ακόμη κι αν συμβαίνουν εξαιρετικά πολύπλοκα φυσικά φαινόμενα όταν δύο μεγάλα άστρα συγκρούονται, πιστεύουμε πως η εξήγησή μας είναι αρκετά πειστική για το πώς δημιουργήθηκαν τα γιγάντια άστρα στο νεφέλωμα Ταραντούλα», λέει ο Δρ. Sambaran Banerjee, άλλος ένας από τους συγγραφείς της μελέτης. «Αυτό μας βοηθάει να χαλαρώσουμε. Στο τέλος, η οικουμενικότητα της διαδικασίας γέννησης των άστρων παραμένει», καταλήγει ο Δρ. Kroupa.