Odkrycia astronomów pokazują, że masywne gwiazdy mogą rosnąć dzięki strumieniom gazu zasilającym je z kosmicznych odległości, a nie – jak sądzono – przez ogromne dyski materii.
 |
| Emisja pyłu z obszaru formowania się gwiazd o dużej masie G336.018-00.827 ALMA1 w zakresie fal radiowych. Symbol gwiazdy wskazuje położenie protogwiazdy. Gaz obraca się i opada wzdłuż czerwonych i niebieskich strzałek. Strumień gazu (strzałka niebieska) transportuje gaz z jądra obłoku molekularnego do obszaru o wysokiej gęstości w pobliżu protogwiazdy. Źródło: KyotoU / Fernando Olguin |
Rozmiar naszego Wszechświata i znajdujących się w nim ciał niebieskich jest niepojęty dla nas, zwykłych ludzi. Słońce ma masę ponad 330 000 razy większą od masy Ziemi, a jednak we Wszechświecie istnieją gwiazdy, które całkowicie przyćmiewają nasze Słońce.
Gwiazdy o masie ponad osiem razy większej od masy Słońca są uważane za gwiazdy o dużej masie. Powstają one szybko w procesie, który emituje wiatr gwiazdowy i promieniowanie, co nie mogłoby doprowadzić do powstania gwiazd o tak dużej masie bez pokonania w jakiś sposób tej utraty masy, czyli sprzężenia zwrotnego. Coś zasila te gwiazdy, ale to, jak dokładnie mogą one tak szybko zgromadzić tak dużą masę, pozostaje tajemnicą.
Obserwacje ogromnych struktur przypominających dyski, które tworzą się wokół gwiazdy – dysków akrecyjnych – były proponowane jako główny sposób szybkiego karmienia młodych gwiazd. Jednak zespół badaczy z kilku instytucji, w tym Uniwersytetu w Kioto i Uniwersytetu Tokijskiego, odkrył inną możliwość.
Nasze badania zdają się wskazywać, że struktury te są zasilane przez strumienie, czyli przepływy gazu przenoszące materię ze skali większej niż tysiąc jednostek astronomicznych, działając w istocie jak potężne autostrady gazowe – powiedział Fernando Olugin, autor korespondencyjny.
Kontynuując wcześniejsze badania, zespół potrzebował wyższej rozdzielczości kątowej, aby szczegółowo obserwować ten układ, ponieważ obszary, w których powstają gwiazdy o dużej masie, są bardziej odległe niż te o mniejszej masie. Naukowcy wykorzystali Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), potężny teleskop w Chile, składający się z sieci anten, które mogą obserwować emisje pyłu i linii molekularnych w zakresie fal milimetrowych.
Ich obserwacje ujawniły młodą gwiazdę zasilaną potencjalnie przez dwa strumienie. Jeden z takich strumieni był połączony z centralnym obszarem gwiazdy, z gradientem prędkości wskazującym na rotację i możliwe opadanie. Sugeruje to, że strumień niesie wystarczająco dużo materii w szybkim tempie, aby stłumić efekt sprzężenia zwrotnego od młodej gwiazdy, ostatecznie przyczyniając się do powstania nadmiernego gęstego obszaru obserwowanego wokół centralnej, masywnej gwiazdy.
Zespół badawczy spodziewał się zobaczyć dysk pyłowy lub torus o rozmiarach kilkuset jednostek astronomicznych, nie spodziewał się jednak, że ramiona spiralne sięgną znacznie bliżej centralnego źródła.
Znaleźliśmy strumienie zasilające to, co wówczas uważano za dysk, ale ku naszemu zaskoczeniu, dysku albo w ogóle nie ma, albo jest on niezwykle mały – powiedział Olguin.
Wyniki te wskazują, że niezależnie od obecności dysku wokół gwiazdy centralnej, strumienie mogą transportować duże ilości gazu zasilającego obszary gwiazdotwórcze, nawet w obecności sprzężenia zwrotnego od gwiazdy centralnej.
Następnie zespół planuje rozszerzyć swoje badania o inne regiony, aby sprawdzić, czy jest to powszechny sposób akrecji, który prowadzi do powstawania masywnych gwiazd. Planują również zbadać gaz w pobliżu gwiazdy, aby ustalić, czy uda się potwierdzić lub wykluczyć obecność małych dysków.
Wyniki badań zostały opublikowane w Science Advances.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Czytaj też:
