수학은 간단합니다. 별 + 다른 별 = 더 큰 별.
개념적으로는 잘 작동하지만 별 사이의 거리가 극히 크지는 않습니다. 별의 밀도가 주 디스크보다 상당히 높은 클러스터에서도 단위 부피당 별의 수가 너무 낮아 천문학자는 충돌을 거의 고려하지 않습니다. 물론 어떤 시점에서 항성 밀도는 충돌 가능성이 통계적으로 유의 한 지점에 도달해야합니다. 그 티핑 포인트는 어디에 있으며 실제로 절단 할 수있는 위치가 있습니까?
항성 형성 모델의 개발 초기에, 거대한 별을 생성하기위한 항성 충돌의 필요성은 잘 제한되지 않았다. accretion을 통한 초기 형성 모델은 accretion이 불충분 할 수 있음을 암시했지만, 모델이 더욱 복잡해지고 3 차원 시뮬레이션으로 이동함에 따라 충돌이 상부 질량 체제를 채우는 데 필요하지 않다는 것이 분명해졌습니다. 이 개념은 유리하지 않았다.
그러나 최근에는 두 가지 논문이 있었지만, 여전히 드물기는하지만 충돌이 발생할 수있는 환경이있을 수 있습니다. 이를 지원하는 주요 메커니즘은 클러스터가 성간 매체를 통해 스윕 할 때 불가피하게 가스와 먼지를 집어 들고 천천히 질량이 증가한다는 개념입니다. 이 질량 증가는 클러스터가 수축하여 항성의 밀도를 증가시킵니다. 연구에 따르면 충돌 확률이 통계적으로 유의하려면 입방 파섹 당 대략 1 억 개의 별 밀도에 도달해야합니다. (파섹은 3.26 광년이며 대략 태양과 가장 가까운 이웃 별 사이의 거리입니다.)
현재, 이러한 높은 농도는 관찰 된 적이 없다. 이 중 일부는 이러한 밀도의 희귀 성 때문일 수 있지만 이러한 시스템을 탐지하기 어렵게 만드는 데 관측 제한이 중요한 역할을 할 수 있습니다. 그러한 고밀도가 달성된다면, 그러한 시스템을 구별하기 위해 매우 높은 공간 해상도를 요구할 것이다. 따라서 매우 조밀 한 시스템의 수치 시뮬레이션은 직접적인 관측을 대체해야합니다.
필요한 밀도는 간단하지만 더 어려운 주제는 어떤 종류의 클러스터가 그러한 기준을 충족시킬 수 있는지입니다. 이를 조사하기 위해 최근 논문을 작성하는 팀은 몬테 카를로 시뮬레이션을 수행하여 별 수를 변경할 수 있습니다. 이 유형의 시뮬레이션은 기본적으로 약간 다른 시작 구성 (예 : 별의 초기 위치)으로 반복적으로 재생하고 수많은 시뮬레이션 결과를 평균화하여 시스템의 동작에 대한 대략적인 이해를 통해 시스템의 모델입니다. 시스템에 도달했습니다. 초기 조사에 따르면 가스 축적이 충분히 빠르면 수천 개의 별만으로도 이러한 밀도가 클러스터에 도달 할 수 있다고 제안했습니다 (클러스터는 조석 제거시 더 느리게 분산되어 더 긴 시간에이 효과를 방해 할 수 있음). 그러나, 그들이 사용했던 모델은 그러한 상호 작용의 타당성에 대한 조사가 단지 예비 적이기 때문에 수많은 단순화를 포함했다.
어제 arXiv에 업로드 된 최신 연구에는보다 현실적인 매개 변수가 포함되어 있으며, 충돌이 발생하기 전에 클러스터의 전체 별 수가 30,000 개에 가까울 필요가 있음을 발견했습니다. 이 팀은 또한 가스 배출 속도 (첫 번째 팀이 단순성을 위해 가정 한 것처럼 모든 가스가 클러스터에 남아있는 것은 아니기 때문에)와 질량 분리 정도 (별이 가라 앉는 정도)를 포함하여 더 많은 조건이 충족되어야한다고 제안했습니다. 중심과 밝은 것들이 외부로 떠 다니고 무거운 것들이 더 커지기 때문에 실제로는 밀도가 줄어들고 질량 밀도는 증가합니다). 많은 구상 성단들이 번호 별의 이러한 다른 조건은 충족되지 않을 것입니다. 또한, 구상 성단은 은하계에서 시간이 거의 걸리지 않아 필요한 시간 단위로 충분한 질량을 축적 할 수 있도록 충분히 높은 밀도의 가스를 만날 수 있습니다.
그러나 충분한 밀도를 달성 할 수있는 클러스터가 있습니까? 알려진 가장 조밀 한 은하단은 아치 클러스터입니다. 안타깝게도이 클러스터는 입방 파섹 당 보통 ~ 535 개의 별에만 도달하며, 여전히 충돌이 일어나기에는 너무 낮습니다. 그러나 Arches 클러스터와 비슷한 조건으로 시뮬레이션 코드를 한 번 실행하면 약 2 백만 년 동안 한 번의 충돌을 예측할 수있었습니다.
전반적으로, 이러한 연구는 거대한 별을 형성 할 때 충돌의 역할이 작다는 것을 확인하는 것으로 보입니다. 앞서 지적한 바와 같이, accretion 방법은 광범위한 항성의 질량을 설명하는 것으로 보인다. 그러나 여전히 많은 성단에서 여전히 별을 형성하고 있지만 천문학 자들은 별이 ~ 50 태양 질량을 훨씬 초과하는 것을 거의 찾지 않습니다. 올해 두 번째 연구는이 관측으로 인해 충돌이 예상치 못한 역할을 수행 할 여지가 남아있을 수 있다고 제안합니다.
(참고 : 조석 상호 작용으로 인해 이진 별의 궤도가 붕괴됨에 따라 충돌이 발생하는 것으로 간주 될 수도 있지만, 이러한 과정을 일반적으로 "합병"이라고합니다. 재료와이 기사는 중력에 구속되지 않은 두 별의 병합을 나타내는 데 사용됩니다.)
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