Телескоп ALMA рассмотрел рождение новой звезды

Гигантский радиотелескоп, не дожидаясь окончания своего строительства, показал, как звёздный младенец играет с огнём.

С помощью «Атакамской большой миллиметровой-субмиллиметровой антенны» (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA) астрономы во всех подробностях рассмотрели поток вещества из новорождённой звезды. Судя по свечению молекул окиси углерода в объекте Хербига — Аро 46/47, его струи обладают более высокой энергией, чем считалось. Невиданное по детализации изображение позволило также выявить новый джет в совершенно ином направлении.

Изображение объекта Хербига — Аро 46/47 объединяет результаты радионаблюдений, выполненных ALMA, с данными «Телескопа по новой технологии» (New Technology Telescope, NTT) на более коротких волнах видимого света. Показания ALMA (обозначены оранжевым и зелёным) демонстрируют крупный джет с высокой энергией, уходящий прочь от нас в правой нижней части снимка. Слева (розовый и фиолетовый) находится видимый участок джета, направленный более или менее в нашу сторону. (Изображение ESO / ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)/ H. Arce. Acknowledgement: Bo Reipurth.)

Молодые звёзды ведут себя не очень хорошо, выбрасывая материал со скоростью около 40 км/с. Врезаясь в окружающий газ, это вещество начинает светиться, создавая объект Хербига — Аро. 46/47, находящийся на расстоянии 1 400 световых лет от Земли в южном созвездии Паруса, — один из ярчайших тому примеров. Именно он стал объектом исследования с использованием ALMA, когда телескоп ещё только строился.

Астрономы Джордж Хербиг и Гильермо Аро не первыми наблюдали объекты, несущие их имена, но первыми изучили спектры этих странных объектов во всех деталях. Они установили, что это не просто сгустки газа и пыли, отражающие свет или светящиеся сами под действием ультрафиолетового излучения молодых звёзд, а новый класс объектов, связанных с ударной волной, которую создаёт материал, выброшенный на высокой скорости из областей звездообразования.

Новые изображения позволяют детально рассмотреть два джета: один устремлён, условно говоря, в сторону Земли, другой — в противоположную. Вторая струя была почти незаметна на более ранних снимках, сделанных в видимом свете, из-за облаков пыли, окружающих новорождённую звезду. ALMA не только дал намного более чёткие изображения, но и позволил астрономам измерить скорость светящегося материала.

Новые наблюдения показали, что часть выброшенного вещества обладает более высокой скоростью, чем считалось. Следовательно, исходящий газ имеет гораздо больше энергии и количества движения.

Соавтор Диего Мардонес из Чилийского университета подчёркивает: «Эта система похожа на большинство изолированных звёзд с малой массой в период формирования и рождения. А необычна она тем, что поток материала сталкивается с облаком с одной стороны молодой звезды и выходит из него на другой. Поэтому система превосходно подходит для изучения воздействия звёздных ветров на облако, из которого сформировалось новое светило».

Резкость и чувствительность, достигнутая наблюдениями с помощью ALMA, позволили к тому же неожиданно открыть ещё одну составляющую потока, которая, по-видимому, выходит из звезды-компаньона, обладающей меньшей массой. Она видна почти под прямым углом к главному объекту и, судя по всему, тоже создаёт дыру в окружающем облаке.

Ведущий автор исследования Эктор Арсе из Йельского университета (США) поясняет, что изображения были получены всего за пять часов наблюдений. Снимки подобного качества с помощью других телескопов потребовали бы в десять раз больше времени, хотя ALMA на тот момент был далёк от завершения. Что же ждёт астрономию в будущем?

«ALMA обязательно произведёт революцию в науке об образовании звёзд!» — заключает г-н Арсе.

Снимок выброшенного материала крупным планом в радиодиапазоне. Изучив сияние, исходящее от молекул угарного газа, учёные обнаружили, что джет обладает более высокой энергией, чем считалось. Здесь цвета обозначают движение вещества: голубые части с левой стороны приближаются к Земле (то есть демонстрируют голубое смещение), а более крупная струя справа удаляется (красное смещение). (Изображение ESO / ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / H. Arce.)

Общий взгляд на область в созвездии Паруса, насыщенную облаками пыли и рождающимися звёздами. В центре можно увидеть тёмную тучу, из которой выходят джеты объекта Хербига — Аро 46/47. Мозаика составлена из снимков, полученных по проекту Digitized Sky Survey 2. (Изображение ESO / Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin.)

Карта южного созвездия Паруса. Указаны почти все звёзды, которые видны в ночном небе невооружённым глазом. Область звездообразования, в которой находится объект Хербига — Аро 46/47, обозначена красным кружком. Рассмотреть его в маленький телескоп нельзя. (Изображение ESO, IAU and Sky & Telescope.)

Видео, представленное ниже, начинается с панорамы южной части Млечного Пути, после чего камера фокусируется на области пылевых облаков и молодых звёзд в созвездии Паруса. В одном из таких облаков и находится объект Хербига — Аро 46/47. (Видео ESO / Digitized Sky Survey 2 / Nick Risinger.)

https://www.youtube.com/embed/9rlu2_GP9Rc


Подготовлено по материалам Европейской южной обсерватории.