[/ כיתוב]
במשך זמן רב, מדענים הבינו שכוכבים נוצרים כאשר חומר בין כוכבים בתוך עננים ענקיים של מימן מולקולרי עובר התמוטטות כבידה. איך הם שומרים על ענני הגז והאבק המזינים את צמיחתם מבלי לפוצץ את כולם? עם זאת, הבעיה מתבררת פחות מסתורית מכפי שנראה פעם. מחקר שפורסם השבוע בכתב העת Science מראה כיצד צמיחה של כוכב מסיבי יכולה להתקיים למרות לחץ הקרינה הזורם כלפי חוץ העולה על כוח הכבידה שמושך את החומר פנימה.
הממצאים החדשים מסבירים גם מדוע כוכבים מאסיביים נוטים להופיע במערכות כוכבים בינאריות או מרובות כוכבים, אמר הסופר הראשי מארק קרומהולץ, עוזר פרופסור לאסטרונומיה ואסטרופיסיקה מאוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז. מחברים משותפים הם ריצ'רד קליין, כריסטופר מקי, וסטלה אופנר מ- UC ברקלי, ואנדרו קנינגהם מהמעבדה הלאומית של לורנס ליברמור.
לחץ קרינה הוא הכוח המופעל על ידי קרינה אלקטרומגנטית על המשטחים שהוא פוגע. השפעה זו זניחה עבור אור רגיל, אך היא הופכת להיות משמעותית בפנים של כוכבים בגלל עוצמת הקרינה. בכוכבים מאסיביים, לחץ הקרינה הוא הכוח הדומיננטי המונע את כוח הכובד כדי למנוע קריסת הכוכב נוספת.
"כשמפעילים את לחץ הקרינה מכוכב מאסיבי על הגז הבין-כוכבי המאובק סביבו, שהוא אטום הרבה יותר מהגז הפנימי של הכוכב, הוא אמור לפוצץ את ענן הגז," אמר קרומהולץ. מחקרים קודמים העלו כי לחץ הקרינה יפוצץ את חומרי הגלם של היווצרות הכוכבים לפני שכוכב יכול היה לגדול בהרבה פי 20 ממסת השמש. עם זאת, אסטרונומים צופים בכוכבים הרבה יותר מסיביים מזה.
צוות המחקר הקדיש שנים לפיתוח קודי מחשב מורכבים להדמיית תהליכי היווצרות הכוכבים. בשילוב ההתקדמות בטכנולוגיית המחשבים, התוכנה האחרונה שלהם (המכונה ORION) אפשרה להם להפעיל הדמיה תלת ממדית מפורטת של התמוטטות ענן גז ענק בין כוכבים כדי ליצור כוכב מסיבי. הפרויקט דרש חודשים של מחשוב במרכז מחשבי העל של סן דייגו.
ההדמיה הראתה שככל שהגז המאובק קורס על ליבתו הצומחת של כוכב מסיבי, כאשר לחץ הקרינה דוחף כלפי חוץ וכוח הכבידה מושך פנימה, מתפתחות יציבות הגורמת לתעלות בהן הקרינה נופלת דרך הענן לחלל הבין-כוכבי, בעוד הגז ממשיך ליפול פנימה דרך ערוצים אחרים.
"אתה יכול לראות אצבעות גז נופלות פנימה וקרינה דולפת בין אצבעות הגז האלה," אמר קרומהולץ. "זה מראה שאתה לא צריך שום מנגנונים אקזוטיים; כוכבים מאסיביים יכולים להיווצר באמצעות תהליכי השבה בדיוק כמו כוכבים בעלי מסה נמוכה. "
סיבוב ענן הגז עם קריסתו מוביל ליצירת דיסק של חומר הניזון ל"פרוטוסטאר "ההולך וגדל. עם זאת, הדיסק לא יציב בכבידה, וגורם לו להתגבש ויוצר סדרה של כוכבים משניים קטנים, שרובם בסופו של דבר מתנגשים בפרוטוסטאר המרכזי. בהדמיה, כוכב משני אחד הפך למאסיבי מספיק כדי להתנתק ולרכוש דיסק משלו, וצמח לכוכב לוויה מסיבי. כוכב קטן שלישי נוצר ונפלט למסלול רחב לפני שנפל חזרה ונמזג עם הכוכב הראשוני.
כאשר החוקרים הפסיקו את הסימולציה, לאחר שהאפשרו לה להתפתח במשך 57,000 שנות זמן מדומה, היו לשני הכוכבים המונים של 41.5 ו- 29.2 מכמסת השמש והקיפו זה את זה במסלול רחב למדי.
"מה שנוצר בסימולציה הוא תצורה נפוצה עבור כוכבים מאסיביים," אמר קרומהולץ. "אני חושב שעכשיו אנו יכולים לשקול את התעלומה שבאמצעותם יכולים כוכבים להיווצר כדי להיפתר. עידן מחשבי העל והיכולת לדמות את התהליך בתלת מימד אפשרו את הפיתרון. "
מקור: UC סנטה קרוז
