Международная группа астрономов использовала два самых мощных в мире радиотелескопа для создания изображений более трехсот протопланетных дисков вокруг очень молодых звезд в молекулярных облаках созвездия Ориона. Эти изображения показывают место рождения новых планет и самые ранние стадии звездообразования.
Большинство звезд во Вселенной сопровождаются планетами, которые образуются в кольцах пыли и газа, называемых протопланетными дисками. Такие диски окружают даже очень молодых звезд. Астрономы хотят знать, когда именно эти диски начинают формироваться и как они выглядят. Но молодые звезды очень слабые, а в звездных питомниках их окружают плотные облака газа и пыли. Только очень чувствительные радиотелескопы могут обнаружить маленькие диски вокруг маленьких звезд среди плотно упакованного вещества в облаках.
В рамках новых исследований астрономы направили антенны VLA и ALMA в Молекулярное Облако Ориона, где рождаются многие звезды. Обзор под названием VLA / ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM), безусловно, является крупнейшим обзором молодых звезд и их протопланетных дисков.
Очень молодые звезды, также известные как протозвезды, образуются в облаках газа и пыли в космическом пространстве. Первым шагом к образованию звезд является коллапс этих плотных дисков под действием силы тяжести. Когда облако разрушается, оно начинает вращаться, образуя сплющенный диск вокруг протозвезды. Вещество с диска все еще питает звезду, заставляя ее расти. В конечном итоге ожидается, что оставшееся в диске вещество образует планеты.
Многие аспекты этих первых этапов звездообразования и то, как образуется диск, до сих пор неясно. Но этот новый обзор предоставляет недостающие подсказки, поскольку VLA и ALMA заглянули сквозь плотные облака и наблюдали сотни протозвезд и их диски на разных стадиях формирования.
Исследование показало среднюю массу и размер протопланетных дисков. Их можно сравнить с более старыми протопланетными дисками, которые также были изучены с использованием массива радиотелескопов ALMA.
Команда исследователей выяснила, что очень молодые диски могут быть одинакового размера, но в среднем они более массивны, чем старые диски. Когда звезда растет, она поглощает все больше и больше вещества из диска. Это означает, что у более молодых дисков гораздо больше чистого вещества, из которого могут образовываться планеты. Вероятно, что большие планеты начинают формироваться вокруг очень молодых звезд.
Из сотен изображений, собранных в обзоре, четыре протозвезды выглядели не так, как другие, и привлекли внимание ученых. Они выглядели очень нерегулярно. Астрономы считают, что они находятся на одной из самых ранних стадий звездообразования, а некоторые из них еще даже не превратились в протозвезды.
Это уникально, что ученые нашли эти четыре объекта. Больше чем один такой нерегулярный объект, обнаруженный за одно наблюдение это большая редкость. Астрономы не совсем уверены, сколько им лет, но, вероятно, менее 10000.
Чтобы звезда была идентифицирована как типичная (класс 0) протозвезда, она должна быть окружена не только сплющенным вращающимся протопланетным диском, но также и потоком - выбрасывающим вещество в противоположном направлении - который удаляет плотное облако, окружающее звезду, и делает его оптически видимым. Астрономы до сих пор не знают, в какое именно время происходят эти оттоки.
Одна из протозвезд в этом обзоре, названная HOPS 404, имеет отток скоростью всего 2 км/с (типичный отток от протозвезды имеет скорость 10-100 км/с). «Это большое пушистое солнце, которое все еще накапливает массу и продолжать расти. Это один из самых маленьких отливов, который мы видели, и он подтверждает нашу теорию о том, как выглядит первый шаг в формировании протозвезд», - говорит Николь Карнат из университета Толедо, штат Огайо.
Источник: Национальная радиоастрономическая обсерватория (NRAO)
