Математика је једноставна: Звезда + друга звезда = већа звезда.
Иако концептуално то добро функционише, он не узима у обзир изузетно велике удаљености између звезда. Чак и у кластерима, где је густина звезда значајно већа него на главном диску, број звезда по јединици запремине је толико низак да астрономи једва узимају у обзир сударе. Наравно, у једном тренутку звјездана густина мора достићи тачку у којој шанса за судар постаје статистички значајна. Где је та преломна тачка и постоје ли локације које би заиста могле да посегну?
У почетку развоја модела звјезданих формација, неопходност судара звијезда за производњу масивних звијезда није била довољно ограничена. Рани модели формирања помоћу акрекције наговештавали су да акрекција може бити недовољна, али како су модели постајали сложенији и прелазили у тродимензионалне симулације, постало је очигледно да судари једноставно нису потребни да би се насељавао горњи режим масе. Појам му није пао у прилог.
Међутим, постојала су два недавна рада која су истражила могућност да, иако је још увек ретко, постоји неко окружење у коме ће се вероватно догодити судари. Примарни механизам који помаже у томе је идеја да, док кластери пролазе кроз међузвездни медијум, они ће неминовно скупљати гас и прашину, полако се повећавају у маси. Ово повећање масе узроковаће да се кластер смањи, повећавајући звјездану густину. Студије сугеришу да би, да би вероватноћа судара била статистички значајна, требало би да се створи грозд који би достигао густину од око 100 милиона звезда по кубичном парсексу. (Имајте на уму, парсец је 3,26 светлосних година и отприлике је удаљеност између сунца и наше најближе суседне звезде.)
Тренутно, таква висока концентрација никада није примећена. Иако је нешто од тога сигурно последица реткости таквих густина, посматрачка ограничења вероватно играју пресудну улогу у отежавању откривања таквих система. Да би се постигла тако велика густоћа, било би потребно изузетно високо просторно разлучивање да би се разликовали такви системи. Као таква, нумеричке симулације изузетно густих система мораће заменити директна запажања.
Иако је потребна густина јасна, још је тежа тема која врста кластера може бити у стању да испуни такве критеријуме. Да би истражили то, тимови који су написали недавне радове спровели су симулације Монте Царла у којима су могли да измене број звезда. Ова врста симулације је у основи модел система којем је дозвољено да се понавља напријед са нешто другачијим почетним конфигурацијама (као што су почетни положаји звезда) и упоређивањем резултата бројних симулација, приближном разумевању понашања систем је постигнут. Првобитна истрага сугерисала је да би се таква густина могла достићи у кластерима са само неколико хиљада звезда под условом да је акумулација гаса била довољно брза (кластери имају тенденцију да се полако распршују под плимним одстрањењем што може да умањи тај ефекат на дуже временске размаке). Међутим, модел који су користили садржавао је бројна поједностављења пошто је истрага изводљивости таквих интеракција била само прелиминарна.
Новија студија, која је јуче послата у арКсив, укључује реалније параметре и открива да би укупан број звезда у кластерима требао бити ближи 30.000 пре него што судари постану вероватни. Овај тим је такође сугерирао да треба да буде испуњено више услова, укључујући стопе избацивања гаса (јер неће сав гас остати у кластеру као што је први тим претпоставио због једноставности) и степен масне сегрегације (теже звезде потонуће у средњи и лакши лебде споља, а пошто су тежи и већи, то у ствари смањује густину броја уз повећање густине масе). Иако многи глобуларни кластери лако могу да испуне захтев број звезда, ови други услови вероватно неће бити испуњени. Даље, глобуларни кластери проводе мало времена у областима галаксије у којима ће вероватно наићи на довољно велике густоће гаса да се омогући нагомилавање довољне масе у потребним временским размацима.
Али, постоје ли гроздови који би могли постићи довољну густину? Најгушћа галактичка кластер позната је скупина Арцхес. Нажалост, овај кластер достиже тек скромних ~ 535 звезда по кубичном парсексу, још увек прениско да би могао бити велики број судара. Међутим, једно покретање симулацијског кода са условима сличним онима у групи Арцхес предвиђало је један судар у ~ 2 милиона година.
Све у свему, изгледа да ове студије потврђују да је улога судара у формирању масивних звезда мала. Као што је раније истакнуто, чини се да методе акрекције одражавају широк спектар звјезданих маса. Ипак, у многим младим гроздовима, који још увек формирају звезде, ретко астрономи проналазе звезде много веће од ~ 50 соларних маса. Друга студија ове године сугерише да ово запажање можда оставља простор за сударе који би могли да играју неку неочекивану улогу.
(НАПОМЕНА: Иако се може сугерисати да се судари такође могу сматрати као да орбита бинарних звезда пропада због интеракција плиме и осеке, такви се процеси углавном називају „спајање“. Израз „судар“ како се користи у извору материјали и овај чланак се користи да означи спајање две звезде које нису гравитационо везане.)
Извори:
