Звезды не постоянно накапливают свою конечную массу, а делают это во время особо грандиозных событий - например, мощных вспышек. Эдуард Воробьев, астрофизик из университета Вены, обнаружил, что такие изменения светимости звезды происходят в результате гравитационной неустойчивости в массивном газовом диске вокруг нее. Полученные результаты представлены в текущем номере Science Advances.
Звезды рождаются внутри вращающегося межзвездного газопылевого облака, которое благодаря своей собственной гравитации сжато до звездной плотности. Однако, прежде чем такое облако достигнет звезды, большая часть его материи накапливается в околозвездном диске вокруг центрального светила. Это является следствием так называемого "закона углового момента". Перенос вещества диска в направлении звезды в последнее время превратился в одну из основных исследуемых областей астрофизики.
Моделирование гравитационно нестабильного околозвездного диска путем гидродинамических расчетов. Протопланетные "эмбрионы" образуются в диске благодаря гравитационной фрагментации. Три маленьких картинки показывают последовательное "проглатывание" сгустков звезд
Фото: Эдуард Воробьев, Венский университет
Недавно было обнаружено, что звезды накапливают массу в течение определенного периода не постепенно. Это происходит во время ряда крупных астрономических явлений, сопровождающихся сильным нарастанием светимости звезды - мощности излучения, то есть всей энергии, которую она излучает за 1 секунду.
"Молодая звезда FU Orionis в созвездии Ориона может являться прототипом объекта с такими инцидентами. Она показала увеличение своей светимости с коэффициентом 250 в течение всего одного года".
Эдуард Воробьев
Десять лет назад Воробьев совместно с Шантану Басу (Shantanu Basu), канадский Университет Западного Онтарио, обнаружил возможный процесс, способный описать этот рост светимости звезды. Исходя из него, вспышки освещенности фрагментации могли быть вызваны гравитационной нестабильностью в массивных газовых дисках вокруг молодых светил, сопровождавшейся "проглатыванием" звездой плотных газовых сгустков.
Поляризованная интенсивность четырех выбранных объектов FU Orionis, наблюдавшаяся телескопом Subaru. Значительная ассиметрия, типичная для гравитационно нестабильных дисков, показана стрелками
Фото: Эдуард Воробьев, Венский университет
Воробьев описывает процесс образования сгустков в околозвездном диске и их последующее "проглатывание" соответствующей звездой как "каннибализм астрономических масштабов.
"Это сгустки, которые могли бы быть гигантскими планетами, такими как Юпитер, но их поглощает родительская звезда. Возникает интересная аналогия с греческой мифологией, в которой Крон, возглавивший первое поколение титанов, проглатывал своих новорожденных детей".
Эдуард Воробьев
В данном исследовании использовались сложные инструменты, такие как телескоп SUBARU, ведущий в оптическом и инфракрасном световых диапазонах наблюдения, которые впервые помогли проверить прогнозы моделирования. Высокое разрешение и оснащенение адаптивной оптикой этого телескопа позволило исследовать поляризованный свет объекта. Международной группе астрономов, возглавляемой Хаую Лю (Hauyu Liu) из Института астрономии и астрофизики в Тайбэе, удалось доказать существование основных компонентов модели.
"Это большой шаг, если мы хотим понять, как образуются и развиваются звезды и планеты. Если мы сможем доказать, что большинство звезд создает такие вспышки вследствие гравитационных неустойчивостей в диске, тогда напрашивается вывод, что и наше собственное Солнце, вероятно, могло испытать это в младенческом возрасте. Большие планеты нашей Солнечной системы, возможно, стали счастливчиками, пережившими бурное прошлое нашего Солнца".
Эдуард Воробьев
Источник :
Комментариев нет:
Отправить комментарий