Астрономы проследили за развитием молодой звезды

Два снимка молодой звезды, сделанные с разницей в 18 лет, помогли астрономам в режиме реального времени проследить за тем, как массивные звёзды развиваются на самых ранних стадиях формирования. Для своих наблюдений исследователи использовали антенную решётку радиотелескопов VLA (Very Large Array) Национального научного фонда США.

Массивные звёзды, как минимум в 8 раз превышающие по массе наше Солнце, встречаются во Вселенной относительно редко. Их можно сравнить с фабрикой, создающей тяжёлые элементы, необходимые для формирования планет, галактик и жизни. При этом процесс их эволюции оставался загадкой для учёных очень долгое время.

Массивные звёзды испускают такое количество излучения, что оно противодействует гравитации. Материал из аккреционного диска выталкивается во внешний космос, и потому логично задаться вопросом — как именно набирается масса, если большая часть материи попросту выталкивается молодой звездой?

Массивная молодая звезда, за которой наблюдали астрономы, называется W75N (B)-VLA 2 и находится на расстоянии около 4250 световых лет от Земли. Изображения, которые учёные сравнивали, были сделаны в 1996 и 2014 годах.


W75N (B)-VLA 2 находится на расстоянии около 4200 световых лет от Земли

"Сравнение оказалось весьма показательным, — рассказывает ведущий автор исследования Карлос Карраско-Гонсалес (Carlos Carrasco-Gonzalez) из центра радиоастрономии и астрофизики при Мексиканском национальном независимом университете. — Так, изображение 1996 года показывает компактную область горячего ионизированного ветра, выброшенного молодой звездой с одинаковой скоростью во всех направлениях. А вот снимок 2014 года демонстрирует, что выброшенный "ветер" деформировался в явно удлинённый отток. Мы проследили за этими изменениями в режиме реального времени, и у нас есть возможность наблюдать этот объект в течение ближайших нескольких лет, так что мы сможем увидеть, как очень молодая звезда проходит ранние стадии своего формирования".

Исследователи полагают, что подобные объекты формируются в плотной газовой среде, окружённой пылевым тором в форме пончика. Периодически звезда выбрасывает горячий ионизированный "ветер". Это может длиться несколько лет: "ветер" может расширяться во всех направлениях и образовывать сферическую оболочку вокруг небесного тела.

Позднее этот поток попадает в пылевой тор и замедляется. Облако расширяется наружу вдоль полюсов тора, где сопротивление значительно меньше, и движется быстрее, в результате чего форма оттока становится вытянутой.


Концепция развития W75N (B)-VLA 2 в представлении художника, в 1996 и 2014 годах

В данный момент существуют теоретические модели, разработанные для того, чтобы объяснить, почему именно почти сферическое расширение таких потоков было зафиксировано у молодых звёзд, которые существенно массивнее Солнца, хотя у менее массивных солнцеподобных звёзд на тех же этапах развития уже наблюдается характерный отток.

Учёные считают, что протозвезда W75N (B)-VLA 2 примерно в 8 раз массивнее нашего Солнца. В данный момент она проживает первые несколько тысяч лет своей жизни — на этом этапе у массивных молодых звёзд уже наблюдаются более равномерные оттоки.

"Наше понимание процесса развития массивных молодых звёзд существенно уступает нашим знанием о процессе развития солнцеподобных светил, — комментирует Карраско-Гонасалес. — Было бы здорово, если бы мы продолжили наблюдения за переменами на W75N (B)-VLA 2: мы ожидаем получить много новой информации благодаря этому объекту. Сам процесс формирования массивных звёзд занимает сотни тысяч лет, так что полностью за ним проследить не удастся".

Научная статья была опубликована в журнале Science.