Когда звезды рождаются, они делают это внутри молекулярного облака. Астрономы долгое время предполагали, что «ясли» поставляют все питательные вещества, необходимые для формирования протозвезд. Однако оказывается, что они получают помощь извне. Новое исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysicals учеными из Института внеземной физики Макса Планка, углубилось в роль стримеров и нитей в процессе рождения звезд. Думайте о них как о каналах, которые простираются изнутри звездных яслей, иногда на расстояние до 10 000 астрономических единиц (около 0,15 светового года). Исследовательская группа обнаружила связь между этими стримерами и нитями и активностью звездообразования. По сути, стримеры снабжают звездообразующий диск свежим газом, питающим молодую звезду по мере ее роста. Стандартная история о рождении звезд выглядит так: прохладные, плотные молекулярные облака — это ясли звезд. Материал начинает накапливаться преимущественно в одной части облака. Эти облака в основном состоят из водорода, но также содержат и другие элементы. Например, взрывы сверхновых засеивают близлежащие молекулярные облака более тяжелыми элементами (такими как железо).
По мере того как облако сжимается, его собственная гравитация притягивает к себе все больше и больше материала. В конце концов, температура и давление в «сверхплотной» области становятся настолько высокими, что протозвезда начинает сиять. Он продолжает расти, привлекая все больше и больше материала. В какой-то момент в ядре региона начинается ядерный синтез, и именно тогда рождается звезда. Весь этот процесс занимает миллионы лет, а также включает в себя магнитные поля и другие факторы. Однако, когда астрономы заметили странные стримеры и волокна в регионах рождения звезд, они задались вопросом, какую роль они сыграли в этом процессе. Они также размышляли о происхождении этих структур. Команда Max Planck под руководством доктора философии. Студентка Мария Тереза Вальдива Мена сосредоточила свое внимание на особенно интересной звезде в области неба Барнарда 5. Это молекулярное облако, лежащее в направлении созвездия Персея. На самом деле в этой области есть несколько протозвезд, но одна из них имеет два волокна.
Чтобы разобраться в том, что там происходит, команда использовала Большую миллиметровую решетку Атакамы (ALMA) в Чили, а также два других телескопа для изучения нитей. «Наша цель состояла в том, чтобы проследить путь газа за пределами нити, содержащей протозвезду, к протозвездным дискам, преодолевая разрыв между различными масштабами звездообразования», — сказал Вальдивия-Мена, ведущий автор исследования. Три разных телескопа показали, что стримеры переносят химически свежий газ из большей туманности в ее родовую оболочку. Данные ALMA фактически показали, что стример проникает прямо в протозвездный диск, окружающий будущую звезду. Стримеры и нити, по-видимому, являются неотъемлемой частью процесса звездообразования, поскольку они поставляют материал из других частей туманности.
«Эти результаты очень интересны, потому что они показывают, что процесс звездообразования является многомасштабным процессом», — сказал Хайме Пинеда, второй автор исследования Барнард-5. «Аккреционные потоки и стримеры соединяют молодые звездные объекты с родительским облаком. Этот динамический процесс питания молодой звезды может даже повлиять на весь процесс формирования диска и планеты, хотя нам нужны будущие наблюдения, чтобы подтвердить это». Потоки свежего газа в родильном облаке влияют не только на звезды. Их будущие планеты покажут химическое влияние, оказываемое нитями и стримерами. Вкратце: планеты звезд формируются из материала протозвездного диска. В целом этот протопланетный диск содержит материал, обработанный нагреванием, что влияет на формирование как скалистых, так и газовых и ледяных гигантов миров.
Вообще говоря, внутренняя часть диска, вероятно, содержит гораздо больше каменистого материала, чем внешние области. Это потому, что более высокие температуры разрушают летучие вещества, такие как водород, оставляя после себя более тяжелые материалы. Внешние регионы более «обитаемы» для летучих веществ и льдов. Это общий случай, и, конечно, у каждой системы есть свои особенности. В такой системе, как Барнард 5, волокна и стримеры приносят свежий материал из других частей туманности. Этот материал имеет другой химический состав и «отпечаток пальца», который появится на будущих планетах. Входящий материал на самом деле «первозданный». Это означает, что на него не повлияли температура, давление и магнитная среда звездных яслей.
Составы любых новорожденных планет Барнарда 5 будут иметь химические отпечатки поступающих материалов. Таким образом, этот углубленный взгляд на звездообразование является основой для понимания стримеров и нитей в других подобных регионах. Астрономы уже знали, что «ясли рождения звезд» — это сложные места. Эти новые данные дают еще больше понимания того, как возникает эта сложность. «Наше исследование подчеркивает, насколько взаимосвязаны различные масштабы процесса звездообразования, подчеркивая глубокое влияние этих потоков на эволюцию зарождающихся звезд», — сказал Вальдивия-Мена.
