Så hvordan vokser sjældne massive stjerner 10 til 150 gange massen af vores sol? Det viser sig, at en standard stjernedannende tåge er alt for kold til, at store stjerner kan dannes. Så hvordan kan disse skyer af gas og støv tilberedes, så massive stjerner kan udvikle sig? Svar: Lad små stjerner gøre det hårde arbejde og varme den tåge op ...
Dette er den ultimative stjernekrise. Stjerdannende tåge er store områder i rummet fyldt med gas og støv. Proto-stjerner har brug for meget brint for at danne og begynde fusionsreaktioner i deres unge kerner. Jo større tåge, jo større stjerne ... eller sådan skulle du tro.
Problemet med disse unge tåger er, at de er kolde; faktisk er de meget kolde. Typiske interstellære brintskyer har temperaturer meget tæt på absolut nul (den laveste mulige temperatur) på grund af den manglende varme i kosmos langt væk. Kolde skyer fragmenteres meget let og bryder sammen og danner mindre brintskyer. Til sidst vil de kollapse for at danne stjerner, men disse stjerner vil være meget små på grund af manglen på brændstof i nebelfragmentet. Hvis dette er tilfældet, hvordan dannes overhovedet massive stjerner - dem, der er ansvarlige for at producere tunge elementer, inklusive noget, der er tungere end helium? Sikkert alle skyer af støv og gas er kolde, og derfor fragment, hvor de kun producerer små stjerner?
Fra forskning offentliggjort i Natur denne uge af Christopher F. McKee (en professor fra UC Berkeley) og Mark R. Krumholz (Hubble postdoktor ved Princeton), er der en mulig løsning på dette problem. Måske lever unge stjerner en opvarmningskilde til opvarmning af den omgivende tåge, og forhindrer, at den omgivende gas fragmenteres, så den kan kollapse i gradvist større stjerner.
Fra temperaturer kun 10-20 grader over absolut nul, kan skyer opvarmet af unge stjerner muligvis stige i temperaturer tre gange. Forskere er dog klar over, at en massiv stjernedannende sky skal være flere hundrede grader varmere end absolut nul for at forhindre, at hele skyen fragmenteres, de forstår også, at ”opvarmningszonen” for hver lille stjerne er begrænset i mindre tætte skyer. Denne situation ændres, når den stjernedannende sky er tæt. Den indflydelseszone, som hver lille stjerne har, vil omfatte hele tågen. Denne samarbejdsopvarmningseffekt af de små stjerner forhindrer fragmentering og tillader større mængder gas at kollapse og danner massive stjerner.
“Det er kun dannelsen af disse stjerner med lav masse, der varmer op skyen nok til at afskære fragmenteringen. Det er som om den kolde molekylære sky starter på processen med at fremstille lavmasse stjerner, men derefter på grund af opvarmning stoppes denne fragmentering, og resten af gassen går ind i en stor stjerne.” - Christopher F. McKee.
En varmere sky er en større sky, der giver mere brændstof, så massiv stjerner kan dannes. Det er den ultimative stjerneklinik; massive stjerner kan kun dannes, når deres mindre (og ældre) søskende opvarmer det kosmiske rede for at de kan trives.
Se den imponerende simulering af en massiv stjerne, der dannes i en varm sky (24Mb, .mpg)
Kilde: UC Berkley News
