Группа астрофизиков провела исследование механизмов формирования звезд типа λ Волопаса (λ Boötis) в условиях звездных скоплений. Эти объекты представляют собой редкую категорию светил спектрального класса A с аномальными химическими характеристиками: при стандартном для Солнца содержании углерода, азота, кислорода и серы, они демонстрируют значительный дефицит элементов группы железа. Природа этого феномена долгое время оставалась предметом научных дискуссий.
Ведущей теорией считается аккреция — процесс захвата звездой межзвездного газа, обедненного тяжелыми элементами. Однако присутствие таких звезд внутри скоплений ставило гипотезу под сомнение: мощный поток ультрафиолетового излучения от массивных соседей должен быстро разрушать газовые диски, препятствуя накоплению вещества. Исследователи выдвинули предположение, что разгадка кроется в особенностях динамического перемещения объектов внутри системы.
Для подтверждения этой концепции было выполнено численное моделирование эволюции звездных объединений, насчитывающих от 300 до 3000 тел. В расчетах учитывались взаимные гравитационные возмущения, начальный спектр масс и постепенное увеличение объема скоплений. Это позволило детально восстановить траектории отдельных светил в течение первых десятков миллионов лет их существования.
Основной интерес представляли звезды класса A, которые в результате гравитационных взаимодействий могут временно покидать ядро системы, выходя за пределы радиуса Якоби. Оказавшись за этой границей, где влияние скопления минимально, звезды попадают в области со спокойной газовой средой, еще не подвергшейся сильному обогащению продуктами звездного синтеза.
В таких зонах создаются оптимальные условия для интенсивной аккреции. Ключевым фактором становится относительная скорость светила: чем медленнее оно движется сквозь газ, тем эффективнее происходит захват вещества. Моделирование показало, что у «медленно мигрирующих» звезд темпы поглощения достигают 10-14–10-9 масс Солнца в год, что вполне достаточно для трансформации химического состава их внешних слоев.
Напротив, высокоскоростные «убегающие» звезды практически не меняют свой облик, так как их показатели аккреции падают до 10-12–10-10 масс Солнца в год. Примечательно, что часть объектов, приобретя аномальный спектр на периферии, впоследствии возвращается в центральные области скопления.
Серьезным ограничением остается воздействие жесткого излучения. В сверхплотных системах ультрафиолетовый фон может превышать стандартные значения межзвездной среды в тысячу раз, уничтожая газовые структуры менее чем за миллион лет. Однако в менее массивных скоплениях диски сохраняют стабильность до 5–10 миллионов лет, обеспечивая временное окно для аккреции. Верхним пределом выступает возраст в 40 миллионов лет, когда взрывы сверхновых типа Ia начинают насыщать окружающее пространство железом.
Исследование также пролило свет на проблему двойных систем с различным химическим составом компонентов, таких как HD 87304. Моделирование подтвердило, что широкие пары могут образовываться на поздних этапах жизни скопления путем гравитационного захвата уже после того, как одна из звезд приобрела характеристики типа λ Волопаса.
Авторы заключают, что кратковременная миграция звезд класса A за пределы скоплений является физически обоснованным механизмом формирования данного феномена. Тем не менее, сохраняется нерешенный вопрос: расчетные темпы аккреции порядка 10-14 масс Солнца в год значительно превышают лимиты, наблюдаемые у белых карликов (около 10-17). Это указывает на фундаментальные различия в физике поглощения вещества на разных стадиях жизни звезд и задает вектор для дальнейших изысканий.
Источник: iXBT
