Новые открытия переворачивают наше понимание формирования звезд большой массы

Группа астрономов сделала революционное открытие, проливающее новый свет на процесс формирования звезд большой массы. С помощью обширного картографирования они выявили 39 межзвездных облаков, в которых, как ожидается, формируются массивные звезды. Эти данные бросают вызов нашим современным представлениям о звездообразовании и позволяют предположить, что процесс формирования звезд большой массы принципиально отличается от процесса формирования звезд малой массы.

Звезды большой массы играют важнейшую роль в эволюции Вселенной. При взрыве сверхновых они выделяют тяжелые элементы и генерируют ударные волны. Несмотря на их значимость, процесс формирования этих звезд остается во многом загадочным из-за их редкости.

Для более глубокого изучения процесса образования звезд большой массы группа специалистов под руководством Кахо Мории, Патрисио Санхуэса и Фумитака Накамура использовала мощную Атакамскую большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку (ALMA) для наблюдения 39 инфракрасных темных облаков (IRDCs). Эти облака представляют собой массивные, холодные и плотные облака газа и пыли, которые, как считается, являются местом рождения звезд большой массы.

Исследователи сосредоточили свое внимание на облаках без признаков звездообразования, чтобы понять начальные стадии, предшествующие зажиганию молодых звезд. В этих 39 облаках было обнаружено более 800 звездных зачатков, известных как ядра молекулярных облаков. Предполагается, что эти ядра эволюционируют в звезды.

Удивительно, но 99% этих ядер не имеют массы, необходимой для превращения в звезды большой массы, если предположить, что их образование происходит по той же схеме, что и образование звезд малой массы. Этот вывод наводит на мысль, что механизм образования звезд большой массы должен существенно отличаться от механизма образования их маломассивных аналогов.

Кроме того, специалисты исследовали распределение этих ядер. В скоплениях, где обнаружены звезды большой массы, они, как правило, сгруппированы вместе, в то время как звезды малой массы более рассредоточены. Однако в ходе исследования выяснилось, что расположение ядер с большой массой не имеет предпочтений по сравнению с ядрами с меньшей массой. С другой стороны, более плотные ядра оказались локально сконцентрированными. Это указывает на то, что прародителями звезд большой массы могут быть более плотные, а не более массивные ядра. Это также позволяет предположить, что более плотные ядра имеют более высокую эффективность роста по сравнению с менее плотными ядрами.

"Данное исследование дает ценные сведения об образовании звезд большой массы, которое долгое время оставалось загадкой для астрономов. Изучая межзвездные облака и их молекулярные ядра, мы начинаем разгадывать тайны возникновения этих массивных звезд", - говорит доктор Кахо Мории, ведущий автор исследования.

Это новаторское исследование, озаглавленное "Исследование ALMA темных высокомассивных сгустков на ранних стадиях (ASHES) в диапазоне 70 мкм. IX. Физические свойства и пространственное распределение ядер в IRDCs", было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal. Исследование финансировалось Японским обществом содействия развитию науки, Немецким исследовательским фондом и Национальным агентством по исследованиям и развитию.

Это открытие имеет далеко идущие последствия для нашего понимания процесса звездообразования и эволюции Вселенной. Разгадав тайны, связанные с образованием звезд большой массы, ученые смогут глубже понять процессы, формирующие нашу космическую среду.