Michigani ülikooli astronoomide sooritatud uued vaatlused lisava kaalu teooriale, et universumi massiivseimad ja seega seda kõige rohkem muutvad tähed võivad tekkida ükskõik kus ning ei vaja selleks suuremate täheparvede tuge.
O -ja B-klassi tähed on hiiglaslikud. Vaadeldud tähed kaaluvad Päikesest kuni 150 korda rohkem ning nende kiiratav ultraviolettkiirgus ja ekstreemne päikesetuul mõjutab valgusaastate kaugusel asuvate kosmiliste struktuuride kujunemist. Kuigi nende samade tingimuste tõttu tähtede lähiümbruses elu tekkida ei saaks, toodavad need supernoova plahvatuste käigus selleks hädavajalikke rauast raskemaid elemente.
Astronoomide hulgas käib aga peaaegu sama suur debatt selle üle, kuidas sellised monstrumid ise tekivad. Ühe teooria kohaselt sõltub tähtede mass täheparve suurusest, kus nad sünnivad. Ainult suured, alles kujunevad täheparved oleks O-tähtede tekkimiseks piisavalt tiheda gaasi ja tolmu allikad. Vastupidine teooria väidab aga, et sellel pole mitte mingisugust vahet ja tähed võivad ka täielikus isolatsioonis tekkida.
„Vaatlustulemuste põhjal saab vabalt väita, et ka väikeses tiigis võib hiiglaslik karpkala peituda,“ naeris uurimuse autor Joel Lamb antud intervjuus. Kuna O-klassi tähed on äärmiselt haruldased, teeb vaadeldud kaheksa isoleeritud tähekandidaati sellest detailseima uurimuse, mis kunagi hüpoteeside kontrollimiseks läbi viidud on. „Taevasse vaadates näeme, et iga suure tähe kohta on väga palju väikseid tähti. Me katsetasime, kas selline seos vastab alati tõele,“ märkis Lamb’i juhendaja Sally Oye.
Hubble’i kosmoseteleskoobiga sooritatud kandidaatide lähemal vaatlusel selgus aga, et neist kolme ümber leidub siiski kuni kümmekond väiksemat tähte, mida maapealsed teleskoobid ei märganud. Astronoomid arvestasid ka võimalusega, et praegused tähe asukohad ei ole tegelikult nende sünnikohad. Kaks vaadeldud tähtedest osutusidki supernoovaplahvatuste või kosmilise linguefekti käigus pagendusse saadetud tähtedeks.
Ülejäänud tähed sündisid vaatlustulemuste alusel aga seal, kus need praegu asuvad. Hubble leidis tähtede läheduses gaasi ülejääke, mis viitab piirkonnas kunagi aset leidnud tähe tekkimise protsessile. Kuigi uurimus välistab peaaegu täielikult muutumatu seose täheparve ning parve suurima tähe suuruse vahel, lisab see debatile ainut hoogu. „See on alles algus! On võrratult palju muutujaid, mis meie tulemused uude valgusse võivad seada,“ nentis Lamb.
Töörühma uurimus ilmus 20. detsembril ajakirjas Astrophysical Journal.
Joel Lamb
Las Campanas’e observatoorium, Tšiili
Kas Sul oli alguses aimu, missugusele järeldusele te lõpuks jõuate?
Massiivsete tähtede kujunemine on astronoomias igikestev debatt. Ühe paradigma kohaselt saavad massiivsed tähed tekkida ainult täherikastes parvedes, mil teise kohaselt ei mängi see mingit rolli ning hiigeltähed saavad tekkida ka täielikus isolatsioonis. Me arvasime, et põhjaliku uurimusega saaks kindlaks teha, kui hõredates täheparvedes O-klassi tähed tekkida saavad.
Esmajoones teadsime me ainult, et paljudel, kui mitte kõigil, sellistel tähtedel on väiksemad kaaslased. Seda sai oletada selle põhjal, et üldjoontes on väiksema massiga tähtede tekkimise tõenäosus tunduvalt suurem kui suurtel tähtedel. Vähemalt tundub see kehtivat üksikute täheparvede korral.
Kuidas niivõrd suured tähed üldse tekkida saavad? Võiks oodata, et ühest gaasipilvest tekib pigem mitmeid stabiilsemaid ning väiksemaid tähti.
Suured ning tihedad gaasipilved kukuvad tõepoolest gravitatsiooni tõttu kokku, kusjuures selliste pilvede sees toimub veel omakorda gaasi jagunemine. Need väiksemad tükid moodustuvad veelgi kiiremini gravitatsiooni tõttu kokku kukkuvaid gaasikerasid, millest saavad ühel hetkel tähed. Hiljutised analüütilised mudelid on aga näidanud, et teatud pilve tiheduse korral ei pääse aga pilve kollapsi tõttu kiiratav kiirgus enam pilvest välja.
Kui sa lisad süsteemile aga selle kiirguse, on see nagu hiiglasliku õhupalli soojendamine. Toimub paisumine, kuna rõhk on temperatuuriga seotud. See on aga piisav, et takistada väiksemate pilvesiseste gaasikerade lõplikku kollapsit. Samas ei takista see aga terve pilve tihenemist ning seega ühe massiivse tähe tekkimist.
Mitmed isoleeritud tähtede kandidaadid olid Sinu töörühma uurimuses tegelikult pagendusse saadetud tähed. Kuidas selliseid hiiglasi üldse liikuma saab panna?
Ilmaruumi paisatud tähed on üks täheparvedega seotud huvitavamaid nähtusi. Sellistes parvedes toimub massi eraldumine, mis tähendab tegelikult seda, et suuremad tähed vajuvad parve keskele. Kui sul on aga palju tihedalt kokku pakitud tähti, hakkavad põnevad asjad juhtuma. Põhimõtteliselt on kaks viisi, kuidas need üksteist mõjutades tähti parvest välja saadavad.
Esimene hõlmab endas massiivsete tähtede vahel toimuvaid tugevaid gravitatsioonilisi mõjutusi, mis põhjustavad üldjoontes „linguefekti.“ Täpselt samamoodi saadab NASA satelliite Päikesesüsteemi välisosasse. Teise meetodi jaoks on vaja binaarüsteemi. Kui üks sealsetest tähtedest supernoovana plahvatab, siis ei hoia tema kaaslast enam seal miski kinni ning see saadetakse avakosmosesse. Kuna harilikult on sealsed tähed samasuguse massiga, peaks supernoova plahvatus olema piisavalt võimas, et massiivset tähte kosmosesse saata.
Tasuks aga märkida, et tegelikult leiab väiksema massiga pagendusse saadetud tähti harvemini avakosmosest, kuna selleks vajalikud protsessid leiavad aset ainult täheparvede keskosas.
Kas on lootust, et uus uurimus võib viimaks massiivsete tähtede kujunemise üle käiva debati viimaks lahendada või on seda liiga palju loota?
See valab ainult õli tulle! Eksisteerib võimalus, et ka teised meie kontrollgrupi tähed on tegelikult täheparvedest välja kihutatud tähed, kuna me saame mõõta kiirusi ainult meie enda vaatenurgast st. kas meie suunas või meist eemale liikuvate tähtede kiirusi. Samuti on olemas võimalus, et hiigeltähe ümber leidub veelgi väiksemaid kaaslasi, mida isegi Hubble ei märka. See tähendab tähti, mis on meie Päikesest väiksemad.
Seega on vaja veelgi laiahaardelisemaid vaatlusi, mille käigus uuritaks suuremat isoleerituna tunduvate tähtede kontrollgruppi ning mille käigus saaks avastada Päikesest väiksemaid tähti. Lõppude lõpuks on ka võimalus, et meie vaadeldud hõredad täheparved on tihedamate parvede jäänused. Muidugi see tähendaks, et 90% parvede massist oleks pidanud hajuma vaid paari miljoni aasta jooksul. See tundub küll äärmiselt vähe tõenäoline, aga seda ei ole veel välistatud!