Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 20.10.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Массивные звезды могут рождаться в инфракрасных темных облаках

| On 25, Дек 2013

Массивные звезды это такие, масса которых, по крайней мере, в 8 раз больше массы Солнца. Но почему они становятся настолько огромными, не смотря на то, что большинство звезд в Млечном пути значительно меньше? Ответ на этот вопрос астрономы ищут с помощью Атакамской антенной решетки ALMA, рассматривая недра самых темных, плотных и холодных объектов в нашей галактике в поисках признаком звездообразования.

Эти объекты обычно называют инфракрасными темными облаками (infrared dark clouds). Обычно, они находятся в холодных и плотных регионах гигантских молекулярных облаков и видны как темные силуэты на фоне светящейся в средне-инфракрасном диапазоне галактической плоскости. Инфракрасное облако, изучаемое в данной работе находится приблизительно на расстоянии в 10000 световых лет от нас в направлении созвездий Орла и Щита. Так как эти облака очень массивны и обладают большой плотностью, их гравитационные силы наверняка должны подавить сопротивление газа внутри облака, что автоматически должно запустить процесс образования звезд, подобных Солнцу. Отсутствие этого явления внутри облака должно говорить о каком-то постороннем влиянии, которые «помогает» межзвездному газу не сжиматься.

«Беззвездное ядро облака казало бы на то, что некоторая сила сбалансировала напряжение гравитационного воздействия, регулируя запуск процессов звездообразования, что позволяет накапливаться огромному количеству протозвездного материала в маленькой области, — объясняет Джонатан Тан, астрофизик из университета Флориды. — Это предполагает, что массивные звезды и звезды, подобные Солнцу, формируются в результате одного и того же процесса. Единственная разница — размер и плотность родительских облаков».

Обычные, или средние, звезды как наше Солнце начинают свою жизнь в виде плотных сгустков вещества, с очень малым содержанием водорода, гелия и других элементов, которые обычно в избытке находятся в молекулярных облаках. Как только формируется протозвездное ядро, окружающее ее вещество начинает постепенно им поглощаться, в результате все увеличивающейся гравитационной силы формируется аккреционный диск вокруг будущей звезды. Вскоре из в таком диске будут формироваться первые планеты, а пока он питает формирующуюся звезду. После накопления достаточной массы, запускается ядерный синтез в ядре и рождается звезда.

Инфракрасное облако

Здесь инфракрасные данные от ALMA наложены на художественный фон. На изображении видны два ядра в виде излучения от ионов N2D+ (два атома азота и один атом дейтерия). Ядро справа ярче и имеет округлую форму, возможно здесь уже формируется будущая массивная звезда. Область слева является разрозненной, что может говорить о формировании нескольких обычных звезд. Источник: Bill Saxton & Alexandra Angelich (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Эта модель подходит для огромного количества звезд в Млечном пути, но необходимо нечто другое, что могло бы объяснить формирование более массивных звезд. Ключом к решению этой головоломки может быть обнаружение ядер будущих звезд, в которых еще не начались процессы ядерного синтеза.

«Некое дополнительное воздействие необходимо, иначе у нашей галактики был бы довольно однородный звездный состав, а мы видим, что это не так, — добавляет Джонатан Тан. — В качестве альтернативы можно предположить, что необходима разработка двух отдельных моделей звездного формирования, одной — для звезд, подобных Солнцу, другой — для массивных звезд».

В поисках протоядер участвовала международная исследовательская команда из США, Великобритании и Италии. Используя комплекс ALMA ученые искали в скоплениях инфракрасных облаков уникальные подписи изотопов дейтерия, для того, чтобы измерить температуру ядра облака и ответить на вопрос: сформировалась звезда или нет. Поиск на основе дейтерия подходит здесь лучше остальных, поскольку этот элемент хорошо связывается с другими при низких температурах. Как только звезда станет полноценной, дейтерий исчезнет и превратится в более распространенный изотоп водорода.

Наблюдения с помощью ALMA за инфракрасным темным облаком в созвездиях Орла и Щита как показали наличие большого количества дейтерия, что говорит о том, что это облако холодное и беззвездное. Значит, в настоящее время какая-то сила действительно не дает запуститься цепной ядерной реакции. исследователи предполагают, что сильные магнитные поля могут поддерживать облако в таком состоянии, предотвращая его разрушение.

«Эти наблюдения с помощью ALMA показали объекты, которые подобны солнцу, но увеличены в размерах в десятки и сотни раз. Это означает, что окружающая протозвезду среда куда более важна, нежели вещество, которое ее насыщает, — добавил Тан».

Эксперимент проводился по предварительной научной программе ALMA. В будущем запланированы исследования с использованием всей решетки из 66 антенн, что позволит выявить больше деталей в этом инфракрасном облаке.

По информации National Radio Astronomy Observatory.

Метки

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google