Частые столкновения звёзд могут объяснить загадочные красные точки во Вселенной

Фото из открытых источников

Новая модель ранней Вселенной предсказывает, что в ней происходили частые столкновения звезд, результаты которых могут объяснить одну из самых захватывающих астрономических загадок последних нескольких лет: «маленькие красные точки». Результаты нового исследования были опубликованы в The Astrophysical Journals, а также доступны на платформе ArXiv.

Можно было бы подумать, что столкновение звёзд просто закончится взрывом, но это не всегда так. В ходе моделирования команда смогла показать, что, хотя некоторые скопления звёзд столкнулись с катастрофическими последствиями, многие другие плавно слились, образуя новые, более массивные звёзды.

Результаты моделирования показывают, что такие звезды могут достичь значительной части массы первоначального скопления, в десятки тысяч раз превышающей массу нашего Солнца или даже большей.

«Пожалуй, самым странным результатом наших моделирований является то, что звезды могут многократно сливаться внутри скопления, пока не образуют одну гигантскую звезду с массой, равной массе всего скопления», — говорит ведущий автор исследования Клэр Уильямс из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Когда такая огромная звезда достигает конца своей жизни, согласно моделям, у неё может не остаться иного выбора, кроме как схлопнуться сама в себя и образовать массивную чёрную дыру».

Именно здесь возникает связь с «маленькими красными точками» (ЛРТ). Это одно из самых удивительных открытий, сделанных телескопом JWST. Это компактные объекты, существовавшие в ранней Вселенной, чья истинная природа до сих пор является предметом дискуссий.

Их свет обладает некоторыми необычными, труднообъяснимыми свойствами. Одно из предположений заключается в том, что это звёзды-чёрные дыры — гибридные объекты, в которых чёрная дыра окружена большой водородной сферой, что создаёт звёздоподобный вид.

Другое объяснение заключается в том, что это невероятно массивные звезды, но, как показывает эта работа, астрономы до сих пор пытаются точно выяснить, как звезды могли достичь таких исключительных размеров.

«Маленькие красные точки — актуальная тема в астрономии. Исследования, в которых люди пытаются понять эти точки, можно сравнить с историей слепых, пытающихся описать слона, прикасаясь к нему, и каждый описывает его по-разному в зависимости от того, к какой части тела он прикасается», — объясняет соавтор исследования Смадар Наоз из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Наше исследование объединяет несколько этих точек зрения и может помочь нам увидеть слона по-новому».

Одним из конечных продуктов существования звёзд такой массы, как описано в этой новой статье, может быть чёрная дыра, возможно, даже зародыш сверхмассивной чёрной дыры, подобной тем, которые сейчас обнаруживаются в центрах галактик. Недавние исследования даже выявили звёзды, вращающиеся вокруг некоторых звёзд большой решётки, поэтому предположение о том, что они могут быть отправными точками для формирования галактик, весьма заманчиво.

«В нашей модели плотные звездные скопления являются естественным местом зарождения массивных зародышей черных дыр», — говорит Уильямс. «Та же среда, в которой формируется черная дыра, может также обеспечивать наличие звезд и газа, влияющих на ее последующий рост».

Эти модели имеют ряд ограничений, начиная от способа моделирования звезд и столкновений и заканчивая ролью газа. Работа интригует, но она не станет последним словом о больших радиационных разрывах и необычных объектах, которые мы обнаруживаем в ранней Вселенной.