巨大恒星或解宇宙最大未解之谜(图)
星系中最大的恒星：距离地球16万光年远处存在四颗大恒星，体积远超过科学预计恒星应有的大小。(NASA)
据英国每日邮报报道，科学家近日提出了一项最新理论，或可以解答宇宙最大的神秘未解之谜之一。2010年美国宇航局的科学家发现4颗白矮星，它们质量大约是太阳的300倍，这是预测正常恒星质量极限的2倍。德国伯恩大学的研究学者称，这些恒星属于大麦哲伦云内巨大恒星群R136的一部分，距离地球大约16万光年远，它们如此庞大的体积可能是恒星合并的结果。
在此之前，科学家对银河系和其它星系的观测表明，目前宇宙中形成恒星的质量极限是太阳质量的150倍，这一预测在2010年发现这些巨大恒星时被打破。此前这个预测似乎代表了一个宇宙极限，适用于任何恒星形成的地方。
“这项发现表明，无论是恒星质量上限，还是任何新生的恒星质量组成成分，似乎都一样，与恒星产生地无关。”波恩大学的帕维尔·克劳帕教授这样说道。“恒星产生的过程似乎是普遍相似的。”
大、最热、质量最大的恒星群可能位于大麦哲伦云内部恒星形成区域。(NASA)
然而，最新发现的这四颗超明亮、超大质量的R136恒星似乎是这样广泛接受的质量极限准则的特例。
伯恩大学的研究小组成员包括首席研究员Sambaran Banerjee博士和Seungkyung Oh，他们对类似R136恒星群的恒星交互活动进行建模，他们利用电脑仿真再现真实的恒星群，创造了一个拥有17万恒星紧密接触的恒星群。
最初Seungkyung保证所有恒星都是正常质量，且按照预计的方式分布。为了计算基本的系统是如何随着时间平稳变化的，这个模型必须解决51万个方程。由于核反应、每颗恒星时放的能量、恒星间碰撞时产生的影响，整个仿真过程非常复杂。
这种高度密集的恒星间计算被称为“直接数值模拟”(direct N-body simulations’)，它是对恒星群建模最可靠最精确的方式。
在宇宙何处?RMC 136a恒星群的星系地图，其中有些恒星质量是太阳的300倍，体积是目前恒星质量上限的2倍。(NASA)
“一旦这些计算完成，它将迅速揭开这些超大质量恒星的神秘面纱。”Sambaran补充说道，“在恒星群早期它们就已经出现了。在紧密的双星系统中有如此多大质量的恒星，它们本身紧密相连，会发生频繁的随机接触，有的会导致碰撞两颗恒星合并成质量更大的天体。这样产生的恒星很可能迅速形成R136中观测到的那些超大质量恒星。”
“想像一下两个笨重的恒星互相紧密环绕运行，但由于临近恒星的引力作用导致两者被分开，如果两者最初的环绕轨道被拉伸到足够远，当它们经过彼此时会彼此碰撞从而形成单一的超大质量恒星。”Sambaran解释道。
“尽管两颗大质量恒星碰撞涉及的物理学原理非常复杂，我们仍坚信这解释了观测到的这些超大质量恒星是如何形成。从恒星碰撞的理论解释，相对容易的多。毕竟恒星形成的普遍相似性这一理论还是主流理论。”