Зомби-вихри, возможно, играют важную роль в образовании звёзд
Не имевшая до недавнего времени объяснения дестабилизация в «мёртвых зонах» газопылевых дисков, из которых возникают звёзды, за последнюю неделю получает уже второе возможное решение. Какое из них окажется верным?
Физик Филип Маркус (Philip Marcus) с коллегами из Калифорнийского университета в Беркли (США) представил новую теорию механизма, который инициирует процесс звездообразования в газопылевых облаках.
Если с центральной зоной газопылевого диска, в котором формируется звезда, всё уже давно ясно, то окраинные, «мёртвые» зоны вроде бы недостаточно горячи для дестабилизации магнитным полем. Может быть, их поведение и в самом деле определяется стихийно формирующимися вихрями? (Иллюстрация NASA / JPL-Caltech.)
Астрономы довольно давно дискутируют о том, как именно диск газа, из которого образуется протозвезда, теряет свой угловой момент. Ясно, что, не будь этого, вещество просто не сможет подпитывать звезду, так как собственное вращение не позволит ему приблизиться к центру диска. И в самом деле, пока юла вращается, она не упадёт. Точно так же не упадёт на протосветило и газ из облака. Но в космосе «юлу» диска тормозить почти нечем, поэтому она может вращаться слишком долго, чтобы звезда успевала возникнуть до остывания газа в диске. Очевидно, что-то «сбивает юлу», дестабилизируя это вращение. Но каков конкретный механизм потери момента?
Как мы уже писали, по основной гипотезе, потеря момента происходит из-за магнитного поля, вот только для его возникновения нужно, чтобы газ в диске был ионизирован. Однако внешние области слишком холодны для этого — а значит, магнитного поля там, кажется, быть не должно.
Авторы работы полагают, что главным дестабилизирующим фактором, ранее «просмотренным» астрономами, является изменение плотности диска по высоте. Чтобы доказать это, они сделали трёхмерную компьютерную модель таких дисков, и у них тут же стали получаться 3D-вихри, причём именно в тех внешних зонах диска, которые были слишком холодны для ионизации и дестабилизации с помощью магнитного поля, — в так называемых мёртвых зонах, механизмы дестабилизации которых вызывали больше всего вопросов. При этом возникновение одного вихря, перемещающегося по диску, провоцировало появление новых, и из-за этого процессы такого рода скоро заполняли всё пространство мёртвых зон.
«Поскольку вихри возникали из этих мёртвых зон и новые поколения вихрей начинали маршировать вдоль них, мы стали называть их "зомби-вихрями", — поясняет г-н Маркус. — Зомби-вихри дестабилизируют вращающийся газ, что и позволяет ему падать на протозвезду, завершая её формирование».
Иллюстрация ESO.
Чуть раньше группа немецких физиков на основе эксперимента сделала вывод о том, что дестабилизация в мёртвых зонах может наступать благодаря магниторотационному эффекту, то есть теперь в ранее считавшемся стабильном месте постулируется наличие сразу двух способов потери углового момента, что приводит к падению газа на протозвезду. Очевидно, оба объяснения в значительной степени перекрываются, поэтому пока трудно сказать, какое из них ближе к реальности.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physical Review Letters, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.
Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Беркли.
Источник: compulenta.computerra.ru.
Рейтинг публикации:
|
