Астрономы заметили, как молодые звезды «чихают» и создают газовые кольца
В журнале Astrophysical Journal Letters опубликовано исследование группы из Университет Кюсю и Университет Кагавы, посвященное самым ранним стадиям жизни звезд. Ученые обнаружили вокруг одной из протозвезд гигантское кольцо теплого газа диаметром около 1000 астрономических единиц. Это расстояние настолько велико, что в пределах такого кольца могла бы поместиться вся Солнечная система, и еще осталось бы место.
Речь идет о звезде возрастом менее 100 тысяч лет — по космическим меркам это буквально «новорожденный» объект. Для сравнения, возраст Солнца составляет около 4,6 миллиарда лет.
Звездные «ясли» и скрытые процессы
Звезды формируются в так называемых звездных яслях — плотных областях газа и пыли внутри молекулярных облаков. Там вещество постепенно сжимается под действием гравитации и образует протозвезду, окружённую вращающимся диском. Именно этот диск играет ключевую роль в росте будущей звезды.
Проблема в том, что такие области практически непрозрачны для обычных телескопов. Газ и пыль скрывают происходящее внутри, поэтому прямые наблюдения долгое время были крайне ограничены.
Как удалось «заглянуть внутрь»
Ситуацию изменило использование радиотелескопа ALMA radio telescope в Чили. Он работает в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах и позволяет фиксировать излучение холодного газа, проходя сквозь плотные облака.
С его помощью команда более десяти лет наблюдала область звездообразования в молекулярном облаке Тельца, включая ядро MC 27. Именно там удалось обнаружить необычную структуру — крупное кольцо, температура которого оказалась немного выше окружающей среды.
Почему звезда «чихает»
Ключевую роль в этом процессе, по мнению авторов, играют магнитные поля. В протозвездном диске они могут накапливать энергию и затем резко ее высвобождать вместе с потоками вещества. Эти выбросы и получили неформальное название «чихания».
Ранее исследователи уже фиксировали подобные явления, но их масштаб был значительно меньше — порядка 10 астрономических единиц. Новое наблюдение показало, что тот же механизм может действовать на гораздо больших расстояниях, формируя целые кольца газа.
«Наши данные показали, что это кольцо немного теплее, чем окружающая среда. Мы предполагаем, что оно образуется за счет магнитного поля, пронизывающего протозвездный диск. По сути, это те самые „чихания“, которые мы наблюдали раньше, но в гораздо большем масштабе», — объясняет Казуки Токуда.
Что это меняет в понимании звездообразования
Одна из главных проблем астрофизики — понять, как молодая звезда избавляется от избытка энергии и углового момента, то есть «вращательного запаса» системы. Когда облако газа сжимается, оно начинает крутиться все быстрее. Если этот избыток вращения не убрать, вещество просто не сможет упасть на звезду и продолжить ее рост.
Новые данные показывают, что такие выбросы могут быть важным механизмом «разгрузки». Они создают ударные волны, которые нагревают окружающий газ и перераспределяют вещество.
«Обнаруженное нами теплое кольцо подтверждает нашу гипотезу о том, что молодые звезды вскоре после рождения подвергаются динамическому перераспределению магнитного газа, генерируя ударные волны, которые нагревают окружающий газ», — говорит Токуда.
Пока это первое наблюдение подобной структуры. Астрономы планируют получить более детальные изображения, чтобы понять внутреннее строение колец и проверить, как именно распространяются ударные волны.
Кроме того, команда намерена изучить архивные данные ALMA, чтобы выяснить, насколько часто встречаются такие явления в других регионах звездообразования.
«Мы были очень удивлены этими результатами… Я был так взволнован, что написал этот документ за два-три дня», — признается Токуда.
Работа, на которую ушло около десяти лет, показывает, что рождение звезд — это не плавный и спокойный процесс, а череда нестабильных событий, где магнитные поля, газ и энергия взаимодействуют сложным и порой хаотичным образом.
