Horní limit hmotnosti hvězd?

Ve vědeckých článcích zabývajících se vývojem hvězd se setkáváme s podrobně rozpracovanými teoretickými modely vývoje hvězd v rozmezích hmotností od 0,075 po 100 hmotností Slunce. Zmíněná horní hranice 100 hmotností Slunce ale byla až do dnešních dob značně nejistá. Některé vědecké týmy dokonce pokládaly horní limit hmotnosti hvězd až k 1000 hmotností Slunce. Poslední důkladná pozorování hvězdokupy Arches, nejhustší známé hvězdokupy v naší Galaxii, která učinil Hubblův kosmický dalekohled, ale naznačují, že hledaná horní hranice by se mohla pohybovat někde kolem 150 hmotností Slunce.
Hvězdokupa Arches byla vybrána proto, že se jedná o velmi hmotnou otevřenou hvězdokupu. Určení maximální hmotnosti hvězdy je problematické ze dvou důvodů. Jednak čím je hvězda hmotnější, tím rychlejší vývoj prodělává, a proto se ve svém okolí setkáváme převážně z hvězdami o hmotnostech do 10 hmotností Slunce. Hmotnější hvězdy se již přeměnily na neutronové hvězdy nebo na černé díry (ty, které měly před zhroucením více než 50 hmotností Slunce). Druhý problém spočívá v rychlém úbytku hmoty u takto hmotných hvězd. Hvězda o hmotnosti 60 hmotností Slunce ztratí (hvězdným větrem, spalováním vodíku...) během vývoje na hlavní posloupnosti až 1/5 svojí hmotnosti, u hvězd s vyšší hmotností je úbytek hmoty dokonce ještě výraznější. Znamená to mimo jiné, že hvězda, která má krátce po svém vzniku hmotnost vyšší jak 50 hmotností Slunce, neskončí jako černá díra, ale jako neutronová hvězda. K určení horní hranice hmotnosti tedy potřebujeme dostatečně velký soubor mladých hvězd. A právě v otevřených hvězdokupách takové hvězdy pozorujeme.
Podle teorie, která předpokládá existenci hvězd o hmotnosti až 1000 hmotností Slunce, bychom v takovéto hvězdokupě měli objevit 20 až 30 hvězd v rozmezí hmotností 130 až 1000 hmotností Slunce. Vzhledem k tomu, že nebyla objevena ani jedna hvězda s hmotností větší jak 130 hmotností Slunce, vypadá to, že limit bude přeci jen o řád nižší než předpovídaly nejoptimističtější teorie.

---