Новорождённое светило подтвердило теорию бурного образования звёзд

Александр Березин 

Несколько лет назад появилась гипотеза о том, что протозвёзды образуются из окружающего газа не при помощи постепенного поглощения последнего, а посредством «большого глотка» — скачкообразного увеличении массы при одномоментных захватах относительно больших кусков вещества из протопланетного диска.

Кажется, новорождённая звезда V1647 Orionis подтверждает эту теорию.

Солнцеподобная звезда V1647 Orionis — объект не самый простой: то ли протозвезда, то ли новорождённая; учитывая, что ей, по расчётам, всего 100 тыс. лет, запутаться несложно. Пользуясь аналогией, можно сказать, что возраст у неё, будь она человеком, равнялся бы секундам и десяткам секунд, поэтому пока она на переходном этапе.

Свежие наблюдения показали, что на поверхности новорождённой наличествует пара пятен, разогретых до температуры более чем в миллион кельвинов. Пятна эти порождают активное рентгеновское излучение, которое и зарегистрировали приборы. Теория, выдвинутая астрономами Дэвидом Вайнтраубом из Университета Вандербильта и Джоэлем Кастнером из Рочестерского технологического института (оба — США), предсказала такие пятна на лике образующихся светил ещё несколько лет назад. В 2004 году V1647 стала видна в земные телескопы из-за резкого (в несколько сот раз) увеличения яркости. До этого звезда из тёмного облака газа и пыли в районе Туманности Макнейла (McNeil's Nebula) астрономам не показывалась — как и туманность, в которой она находилась.

Протозвезда V1647 Orionis находится на конце конического свечения, известного как туманность Макнейла. (Фото Gemini Observatory.)

Открытие звезды на стадии рождения — исключительно редкое событие. В прошлом веке, к примеру, его удавалось наблюдать всего несколько раз. А потому теперь для наблюдения были использованы сразу и обычные, и инфракрасные, и радио-, и даже рентгеновские телескопы. Это позволило выяснить, что вспышка в видимом диапазоне совпала по времени с яркими пятнами в рентгеновском диапазоне на поверхности. Иными словами, речь шла о двух сторонах одного процесса.

Считается, что сильное рентгеновское излучение от звезды может быть порождено её вращением и конвекцией плазмы из недр к поверхности. Однако эти механизмы не могли объяснить столь интенсивного излучения, которое было зарегистрировано в случае с V1647. Но, как мы уже сказали, ещё до этого Вайнтрауб и Кастнер предсказали такой эффект: при неспокойном, скачкообразном наборе массы протозвезда получает значительные куски протопланетного диска, падающего на неё в «комках». В местах падения плазма идёт вдоль магнитных линий, разгоняется и разогревается до значительных температур, достигающих миллионов кельвинов. Процесс отдалённо напоминает падение материи из аккреционого диска на чёрную дыру — с той лишь разницей, что наибольший разогрев плазма получает в наблюдаемый нами момент падения на звезду:

Всего пару десятков лет назад научное сообщество считало, что протозвёзды образуются постепенно, захватывая материал, медленно падающий на них из окружающего газопылевого диска. Правда, сомнения в такой картине были давно: модели, построенные на этих предположениях, всё время спотыкались о неравномерность увеличения яркости молодой звезды, причём вне зависимости от протекания в ней термоядерных реакций.

Когда в 2008 году V1647 выдала новую вспышку, астрономы были готовы к всесторонней фиксации произошедшего. И вот что выяснилось после нескольких лет анализа полученной информации: потоки плазмы падают на звёзды в двух точках, примерно соответствующих магнитным полюсам, где отталкивающее воздействие магнитного поля звезды минимально.

Само явление (два ярких пятна) позволило замерить скорость вращения новой звезды. Правда, результаты получились странными: скорость вращения V1647 равна земным суткам. Вращение не просто быстрое (Солнце делает один оборот вокруг оси более чем за 25 дней), а самоубийственно быстрое. Будь её период вращения 20 часов — она гарантированно была бы разорвана центробежными силами. До сих пор наблюдавшиеся молодые звезды вращались за 5–10 дней и соответствовали возрасту в 1 млн лет. Источником этой скорости является захват материи протопланетного диска, который, таким образом, протекает на пределе возможного, значительно быстрее, чем это предполагалось классической теорией звездообразования.

Столь «быстрое питание» может обеспечить только теория поступления газа в сгустках, а означает оно, что сроки формирования звёздных систем чрезвычайно малы.

Периодические рентгеновские вспышки (жёлт.) V1647 лучше всего объясняются комбинированием излучения от двух источников (зел. и красн.), расположенных на противоположных сторонах звезды. (Илл. NASA Goddard Space Flight Center.)

По словам астрономов, несмотря на вытекающее из наблюдений прояснение механизма формирования звёзд, особенности дальнейшего замедления вращения остаются неясными, точнее — просто загадочными.

Таким образом, V1647 — самая быстровращающаяся солнцеподобная звезда, известная человечеству. Её замедление до «привычных» показателей должно обеспечиваться механизмами, которых мы просто не знаем.

Подготовлено по материалам Университета Вандербильта.

Рейтинг публикации:

0

Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в: