|
Огромная звездная струя на окраине Млечного Пути
|
|
|
|
Облако бурлящих газов, вырывающееся из вулканически растущей звезды-монстра. Протяженность звездного извержения, растянувшегося на 8 световых лет, примерно вдвое превышает расстояние между нашим солнцем и следующей ближайшей звездой - системой Альфа Центавра. Размер и сила этого конкретного звездного потока, расположенного в туманности, известной как Шарплесс 2-284 (сокращенно Sh2-284), позволяют отнести его к редким, говорят исследователи.
|
|
|
|
Несущийся в космосе со скоростью сотен тысяч миль в час поток напоминает дуэльный световой меч с двумя лезвиями из фильмов "Звездные войны". Центральная протозвезда, весящая столько же, сколько десять наших солнц, находится на расстоянии 15 000 световых лет от нас, на окраине нашей галактики.
|
|
|
|
Открытие Уэбба стало счастливой случайностью. "До этого наблюдения мы на самом деле не знали, что существует массивная звезда с таким типом сверхструи. Такой впечатляющий выброс молекулярного водорода из массивной звезды редок в других регионах нашей галактики", - сказал Ю Ченг из Национальной астрономической обсерватории Японии, ведущий автор статьи, опубликованной в Astrophysical Journal.
|
|
|
|
Этот уникальный класс звездных фейерверков представляет собой сильно коллимированные струи плазмы, вырывающиеся из только что сформировавшихся звезд. Такие струйные выбросы являются впечатляющим "объявлением о рождении" звезды Вселенной. Часть падающего газа, скапливающегося вокруг центральной звезды, выбрасывается вдоль оси вращения звезды, вероятно, под воздействием магнитных полей.
|
|
|
|
|
|
|
На сегодняшний день наблюдаются сотни протозвездных струй, но в основном они исходят от звезд с низкой массой. Эти веретенообразные струи дают ключ к пониманию природы вновь формирующихся звезд. Энергетика, узость и эволюционные временные масштабы протозвездных струй - все это служит ограничению моделей окружающей среды и физических свойств молодой звезды, питающей поток.
|
|
|
|
"Я был действительно удивлен порядком, симметрией и размером струи, когда мы впервые увидели ее", - сказал соавтор Джонатан Тан из Университета Вирджинии в Шарлотсвилле и Технологического университета Чалмерса в Гетеборге, Швеция.
|
|
|
|
Его обнаружение свидетельствует о том, что протозвездные струи должны увеличиваться с увеличением массы звезды, питающей их. Чем массивнее звездный двигатель, приводящий в движение плазму, тем больше размер фонтана.
|
|
|
|
Детальная нитевидная структура струи, зафиксированная с помощью аппарата Webb с высоким разрешением в инфракрасном свете, свидетельствует о том, что струя врезается в межзвездную пыль и газ. Это создает отдельные узлы, ударные волны и линейные цепочки.
|
|
|
|
Кончики струи, расположенные в противоположных направлениях, отражают историю формирования звезды. "Первоначально вещество находилось близко к звезде, но за 100 000 лет его кончики распространились, и затем вещество, оставшееся позади, стало более молодым", - сказал Тан.
|
|
Выброс
|
|
|
|
Протоскопление, в котором находится прожорливый джет, находится на периферии нашей галактики Млечный Путь и находится почти в два раза дальше от центра галактики, чем наше Солнце.
|
|
|
|
Внутри скопления все еще формируются несколько сотен звезд. Расположение в глубинке галактики означает, что в звездах не хватает более тяжелых элементов, кроме водорода и гелия. Это измеряется как металличность, которая постепенно увеличивается с течением космического времени, поскольку каждое проходящее звездное поколение выбрасывает конечные продукты ядерного синтеза через ветры и сверхновые. Низкая металличность Sh2-284 является отражением его относительно нетронутой природы, что делает его местным аналогом окружающей среды ранней Вселенной, в которой также не хватало более тяжелых элементов.
|
|
|
|
"Массивные звезды, подобные той, что находится внутри этого скопления, оказывают очень важное влияние на эволюцию галактик. Наше открытие проливает свет на механизм образования массивных звезд в условиях низкой металличности, поэтому мы можем использовать эту массивную звезду в качестве лаборатории для изучения того, что происходило в ранней космической истории", - сказал Ченг.
|
|
|
|
Разворачивая звездный гобелен
|
|
|
|
Звездные струи, которые питаются гравитационной энергией, выделяющейся при увеличении массы звезды, кодируют историю формирования протозвезды.
|
|
|
|
"Новые снимки Уэбба говорят нам о том, что формирование массивных звезд в таких условиях может происходить через относительно стабильный диск вокруг звезды, что ожидается в теоретических моделях звездообразования, известных как аккреция ядра", - сказал Тан.
|
|
|
|
"Как только мы обнаружили массивную звезду, испускающую эти струи, мы поняли, что можем использовать наблюдения Уэбба для проверки теорий образования массивных звезд. Мы разработали новые теоретические модели аккреции ядра, которые соответствовали полученным данным, чтобы в основном сказать нам, какая звезда находится в центре. Эти модели предполагают, что масса звезды примерно в 10 раз превышает массу Солнца, и она продолжает расти, способствуя этому оттоку".
|
|
|
|
Более 30 лет астрономы спорили о том, как образуются массивные звезды. Некоторые считают, что для создания массивной звезды необходим очень хаотичный процесс, называемый конкурентной аккрецией.
|
|
|
|
В модели конкурентной аккреции материал поступает с разных направлений, так что ориентация диска со временем меняется. Поток направляется перпендикулярно, выше и ниже диска, и, таким образом, может показаться, что он скручивается и поворачивается в разных направлениях.
|
|
|
|
"Однако то, что мы увидели здесь, потому что у нас есть вся история — гобелен из этой истории, — это то, что противоположные стороны реактивных двигателей находятся почти на расстоянии 180 градусов друг от друга. Это говорит нам о том, что этот центральный диск остается устойчивым и подтверждает предсказание теории аккреции ядра", - сказал Тан.
|
|
|
|
Там, где есть одна массивная звезда, на этой внешней границе Млечного Пути могут быть и другие. Другие массивные звезды, возможно, еще не достигли той стадии, когда они могут испускать потоки в виде римских свечей. Данные с большого миллиметрового телескопа Атакама в Чили, также представленные в этом исследовании, позволили обнаружить еще одно плотное звездное ядро, которое, возможно, находится на более ранней стадии формирования.
|
|
|
|
Источник
|
