|
Смерть звезд раскрывает их рождение
|
|
|
|
В новой статье, опубликованной в журнале Universe, описывается подход, который рассматривает период от гибели звезд до их рождения, позволяя получить так называемую функцию начальной массы (IMF), то есть способ распределения масс звезд после их образования, на основе наблюдений за сверхновыми и гамма-излучением.
|
|
|
|
Применив общепринятый вычислительный метод оценки параметров, ученым удалось получить IMF для областей космоса, которые слишком удалены для прямого наблюдения с помощью телескопа. Работа была проведена группой исследователей из Высшей международной школы астрономии (SISSA) в Триесте, Национального института ядерной физики (INFN), Института фундаментальной физики Вселенной (IFPU) и Национального института астрофизики (INAF).
|
|
|
|
Значение IMP, полученное авторами исследования, оказалось удивительно похожим на значение, измеренное в ближайших к нам областях Вселенной. Ученые считают это возможным свидетельством существования универсального IMP. Теперь результат будет проверен с помощью наблюдений, сделанных с помощью таких телескопов, как JWST и Euclid.
|
|
|
|
|
|
|
Является ли IMF универсальной константой?
|
|
|
|
"Все звездные популяции, наблюдаемые в окрестностях нашей планеты, по-видимому, демонстрируют удивительно схожую функцию начальной массы (IMP). Это может указывать на то, что IMP является универсальной константой звездообразования в любой области Вселенной. К сожалению, инструментальные ограничения не позволяют ученым исследовать популяции звезд за пределами локальной Вселенной, чтобы проверить универсальность IMF", - объясняет Франческо Габриэлли, исследователь и автор исследования, а также Андреа Лапи и Марио Спера.
|
|
|
|
Звездообразование - один из самых захватывающих процессов во Вселенной, происходящий во внутренних плотных областях галактик в результате коллапса и фрагментации облаков молекулярного газа. Когда масса газа становится достаточно горячей и плотной, в ней начинает гореть водород и светиться звезда: именно тогда рождается звезда.
|
|
|
|
Сверхновые и гамма-всплески, используемые для расчета IMF
|
|
|
|
Новое исследование началось с ретроспективного анализа и, в частности, с осознания того, что продолжительность жизни звезды зависит от ее массы. Массивные звезды заканчивают свою жизнь впечатляющими взрывами, называемыми сверхновыми. Считается, что некоторые сверхновые выбрасывают высокоскоростную струю вещества, которая испускает гамма-лучи в так называемом "гамма-всплеске".
|
|
|
|
Поскольку возникновение того или иного типа взрыва зависит от массы звезды, количество таких взрывов, происходящих во Вселенной, будет зависеть от количества формирующихся звезд с нужной массой — другими словами, от IMF.
|
|
|
|
Габриэлли объясняет: "Мы с моей группой разработали новый метод, основанный на этих соображениях, для определения IMP за пределами локальной вселенной. В частности, мы использовали вычислительный метод, который на самом деле довольно распространен, но сейчас впервые был использован для воспроизведения количества сверхновых и гамма-всплесков, наблюдаемых во Вселенной. Поскольку эти величины строго зависят от IMF, это позволило нам точно определить форму IMF, которая наилучшим образом отражает результаты наблюдений".
|
|
|
|
Проверка путем наблюдения
|
|
|
|
Впервые применив этот подход, исследователи преуспели в разработке новой методологии определения IMP. Одним из особенно интересных открытий стало то, что IMP, рассчитанный для удаленной вселенной, был удивительно похож на тот, который был измерен в локальной вселенной, что, возможно, свидетельствует об универсальном IMP.
|
|
|
|
Габриэлли заключает: "Это захватывающее время для астрофизиков, поскольку многие новые телескопы, такие как JWST и Euclid, сейчас начинают проводить наблюдения. В результате в ближайшие годы ожидается исключительное количество наблюдений сверхновых и гамма-всплесков. Будет интересно узнать, что эти новые данные могут рассказать нам о IMF и его универсальности.
|
|
|
|
"Более глубокое понимание IMF привело бы к важным достижениям в различных областях астрофизики, включая формирование и эволюцию звезд, химическое обогащение Вселенной и наблюдение гравитационных волн, испускаемых сталкивающимися черными дырами".
|
|
|
|
Источник
|
