Matematika je preprosta: Star + Other star = Večja zvezda.
Čeprav konceptualno to dobro deluje, ne upošteva izjemno velikih razdalj med zvezdami. Tudi v grozdih, kjer je gostota zvezd bistveno večja kot na glavnem disku, je število zvezd na enoto prostornine tako majhno, da astronomi trdijo trke. Seveda mora zvezdna gostota na neki točki doseči točko, ko postane možnost trka statistično pomembna. Kje je ta prelomna točka in ali obstajajo lokacije, ki bi dejansko lahko povzročile posek?
Zgodaj pri razvoju modelov zvezdnih formacij nujnost zvezdnih trkov za nastanek masivnih zvezd ni bila dovolj omejena. Zgodnji modeli tvorbe z akreacijo so namignili, da je akcesija morda premajhna, vendar pa so se modeli postajali bolj zapleteni in prehajali v tridimenzionalne simulacije, zato je postalo očitno, da za poseljevanje zgornjega masnega režima trki preprosto niso potrebni. Pojem ji ni bil naklonjen.
Vendar pa sta bila pred kratkim objavljena dva prispevka, ki sta raziskovala možnost, da kljub temu, da je še vedno redek, obstaja nekaj okolij, v katerih bo verjetno prišlo do trka. Primarni mehanizem, ki pri tem pomaga, je misel, da bodo grozdi, ki se vrstijo skozi medzvezdni medij, neizogibno pobrali plin in prah, počasi naraščali v masi. To povečanje mase bo povzročilo krčenje grozda, kar bo povečalo zvezdno gostoto. Študije kažejo, da bi bilo treba, da bi bila verjetnost trka statistično pomembna, doseči gostoto približno 100 milijonov zvezd na kubični parsec. (Ne pozabite, parsec je 3,26 svetlobnih let in je približno razdalja med soncem in našo najbližjo sosednjo zvezdo.)
Trenutno tako visoke koncentracije še nikoli niso opazili. Medtem ko je nekaj tega zagotovo posledica redkosti takšnih gostot, so lahko opazovalne omejitve odločilno vlogo pri oteževanju takšnih sistemov. Če bi dosegli tako visoke gostote, bi bilo za razlikovanje takšnih sistemov izredno velika prostorska ločljivost. Številčne simulacije izjemno gostih sistemov bodo morale nadomestiti neposredna opazovanja.
Čeprav je potrebna gostota preprosta, je težja tema, kakšne vrste grozdov bi lahko izpolnile takšna merila. Da bi to raziskali, so ekipe, ki so napisale nove prispevke, izvedle simulacije Monte Carla, v katerih so lahko spreminjale število zvezd. Ta vrsta simulacije je v bistvu model sistema, ki mu je dovoljeno večkratno igranje naprej z nekoliko drugačnimi začetnimi konfiguracijami (kot so začetni položaji zvezd) in s povprečjem rezultatov številnih simulacij, približno razumevanje vedenja sistem je dosežen. Začetna preiskava je pokazala, da bi bilo mogoče takšne gostote doseči v grozdih z nekaj tisoč zvezdami, če je bilo kopičenje plina dovolj hitro (grozdi se ponavadi počasi razširijo pod plimovanjem plimovanja, kar lahko ovira ta učinek na daljših časovnih razredih). Vendar je model, ki so ga uporabljali, vseboval številne poenostavitve, saj je bila preiskava izvedljivosti takih interakcij zgolj predhodna.
Najnovejša študija, ki je bila včeraj naložena v arXiv, vključuje bolj realne parametre in ugotavlja, da bi moralo biti skupno število zvezd v grozdih bližje 30 000, preden bodo trki postali verjetni. Ta skupina je tudi predlagala, da bi bilo treba izpolniti več pogojev, vključno s stopnjami izgona plina (ker ne bi ves plin ostal v grozdu, kot je prva ekipa predvidela za preprostost) in stopnjo množične segregacije (težje zvezde potonejo na sredinska in lažja plavata navzven, in ker so težje večje, to dejansko zmanjša gostoto števil, hkrati pa poveča gostoto mase). Medtem ko veliko krogličnih grozdov zlahka izpolni zahteve številka zvezd, ti drugi pogoji verjetno ne bodo izpolnjeni. Poleg tega kroglasti grozdi porabijo malo časa na območjih galaksije, v katerih bi verjetno naleteli na dovolj visoke gostote plina, da bi lahko kopičili zadostno maso v potrebnih časovnih okvirih.
Toda ali obstajajo grozdi, ki bi lahko dosegli zadostno gostoto? Najbolj gosto galaktično grozd, ki ga poznamo, je skupina Arches. Na žalost ta grozd doseže le skromnih ~ 535 zvezd na kubični parsec, še vedno prenizko, da bi bilo mogoče veliko trčenj. Vendar pa je en tek simulacijske kode s pogoji, podobnimi pogojem v grozdu Arches, napovedal eno trčenje v ~ 2 milijonih let.
Na splošno te študije na videz potrjujejo, da je vloga trkov pri oblikovanju masivnih zvezd majhna. Kot smo že poudarili, se zdi, da metode akrekcije predstavljajo široko paleto zvezdnih mas. Toda v mnogih mladih grozdih, ki še vedno tvorijo zvezde, astronomi le redko najdejo zvezde, ki presegajo približno 50 sončnih mas. Druga letošnja študija kaže, da to opazovanje morda še pušča prostor za trke, ki bi lahko igrali nepričakovano vlogo.
(OPOMBA: Čeprav se lahko domneva, da se lahko trki štejejo tudi za to, da orbita binarnih zvezd razpade zaradi plimovalnih interakcij, se takšni procesi navadno imenujejo "združitve". Izraz "trk", ki se uporablja v viru materiali in ta članek se uporablja za označevanje spajanja dveh zvezd, ki nista gravitacijsko vezani.)
Viri:
