Max Home IndustryХотя наша галактика — это огромный город, в котором насчитывается не менее 200 миллиардов звезд, подробности того, как они образовались, по большей части остаются загадкой.
Ученые знают, что звезды образуются в результате коллапса огромных водородных облаков, которые сжимаются под действием силы тяжести до точки, в которой начинается ядерный синтез. Но только около 30 процентов начальной массы облака превращается в новорожденную звезду. Куда уходит остальной водород при таком ужасно неэффективном процессе?
Было высказано предположение, что вновь формирующаяся звезда выпускает много горячего газа через истекающие струи в форме светового меча и ураганный ветер, запускаемый с окружающего диска мощными магнитными полями. Эти фейерверки должны подавить дальнейший рост центральной звезды. Но новый всеобъемлющий обзор Хаббла показывает, что это наиболее распространенное объяснение, похоже, не работает, оставляя астрономов в недоумении.
Исследователи использовали данные, ранее собранные с космических телескопов НАСА Хаббл и Спитцер и космического телескопа Гершеля Европейского космического агентства, для анализа 304 развивающихся звезд, называемых протозвездами, в комплексе Орион, ближайшем к Земле крупном регионе звездообразования. (Спитцер и Гершель больше не работают).
В этом крупнейшем на сегодняшний день исследовании возникающих звезд исследователи обнаружили, что очистка газа от истечения звезды может быть не так важна для определения ее окончательной массы, как предполагают традиционные теории. Цель исследователей состояла в том, чтобы определить, останавливают ли звездные истечения попадание газа на звезду и останавливают ли ее рост.
Вместо этого они обнаружили, что полости в окружающем газовом облаке, образованные оттоком формирующейся звезды, не увеличивались регулярно по мере созревания, как предполагают теории.
«В одной модели звездного образования, если вы начнете с небольшой полости, по мере того, как протозвезда быстро становится более развитой, ее истечение создает еще большую полость, пока окружающий газ в конечном итоге не унесется, оставив изолированную звезду», объяснил ведущий исследователь Нолан Хейбел из Университета Толедо в Огайо.
«Наши наблюдения показывают, что прогрессивного роста, который мы можем обнаружить, нет, поэтому полости не растут, пока не вытеснят всю массу в облаке. Таким образом, должен происходить какой-то другой процесс, который избавляет газ, который не попадает в звезду «.
Результаты группы будут опубликованы в следующем выпуске Астрофизического журнала .
Рождение звезды
Во время относительно короткой стадии рождения звезды, длящейся всего около 500 000 лет, звезда быстро набирает массу. Беспорядок вызывает то, что по мере того, как звезда растет, она запускает ветер, а также пара вращающихся форсунок, напоминающих разбрызгиватели газонов, летят в противоположных направлениях. Эти выбросы начинают разъедать окружающее облако, создавая полости в газе.
Популярные теории предсказывают, что по мере развития молодой звезды и продолжения оттока полости расширяются до тех пор, пока все газовое облако вокруг звезды не будет полностью оттеснено. С пустым бензобаком звезда перестает наращивать массу — другими словами, она перестает расти.
Чтобы определить рост полости, исследователи сначала отсортировали протозвезды по возрасту, проанализировав данные Гершеля и Спитцера о светоотдаче каждой звезды. Протозвезды в наблюдениях Хаббла также наблюдались в рамках обзора протозвезд Herschel Orion, проводимого телескопом Herschel.
Затем астрономы наблюдали полости в ближнем инфракрасном свете с помощью камеры Хаббла в ближнем инфракрасном диапазоне, многообъектного спектрометра и широкоугольной камеры 3. Наблюдения проводились в период с 2008 по 2017 год. Хотя сами звезды покрыты пылью, они испускают мощное излучение, которое поражает стенки полости и рассеивается на пылинках, освещая зазоры в газовых оболочках в инфракрасном свете.
Снимки телескопа Хаббла раскрывают детали полостей, образованных протозвездами на различных этапах эволюции. Команда Хабеля использовала изображения, чтобы измерить форму структур и оценить объемы газа, удаленного для образования полостей. На основе этого анализа они смогли оценить количество массы, выброшенной вспышками звезд.
«Мы обнаружили, что в конце протозвездной фазы, когда большая часть газа упала из окружающего облака на звезду, у ряда молодых звезд все еще есть довольно узкие полости», — сказал член команды Том Мегит из Университета. Толедо. «Итак, эта картина, которая до сих пор широко распространена в отношении того, что определяет массу звезды и что останавливает приток газа, заключается в том, что эта растущая полость оттока собирает весь газ. Это было довольно фундаментальным для нашей идеи о том, как звездообразование продолжается, но, похоже, это не соответствует приведенным здесь данным «
Телескопы будущего, такие как будущий космический телескоп НАСА Джеймса Уэбба, позволят глубже изучить процесс формирования протозвезды. Спектроскопические наблюдения Уэбба позволят наблюдать внутренние области дисков, окружающих протозвезды, в инфракрасном свете, ища струи в самых молодых источниках. Уэбб также поможет астрономам измерить скорость аккреции материала с диска на звезду и изучить, как внутренний диск взаимодействует с истечением.