Глубоко в молекулярном облаке на расстоянии около 5500 световых лет от Земли, в созвездии Стрельца, происходит нечто грандиозное. Здесь рождается звезда, масса которой примерно в 10 раз превышает солнечную. Это объект IRAS 18162‑2048 — молодая протозвезда, чьё формирование сопровождается мощными выбросами плазмы и ярким радиосигналом. Недавнее открытие, сделанное с помощью радиотелескопов, может кардинально изменить наше понимание механизмов, управляющих рождением массивных звёзд.
Учёные из Индийского института космических исследований (IIST), в сотрудничестве с коллегами из Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO, США), впервые зафиксировали круговую поляризацию радиоволн (Circular Polarization, CP), исходящих от самой массивной протозвезды. Этот эффект — своего рода «магнитный отпечаток» — указывает на наличие сильного, упорядоченного магнитного поля в области, где раньше его зафиксировать было невозможно.
Что именно обнаружили астрономы
С помощью мощного радиотелескопа Very Large Array (VLA), расположенного в Нью-Мексико (США), учёные провели детальные наблюдения объекта IRAS 18162‑2048. Этот объект известен благодаря своим впечатляющим двойным джетам, выходящим в противоположные стороны с околосветовой скоростью. Они формируют структуру, известную как HH 80–81 — один из крупнейших и самых ярких протозвёздных джетов, известных астрономам. Он простирается на несколько световых лет и представляет собой поток раскалённой плазмы, выбрасываемой по оси вращения звезды.
Именно в этих джетах в прошлом удавалось обнаружить признаки магнитных полей. Но теперь впервые удалось определить, что сильное магнитное поле — порядка 20–35 гаусс — присутствует и непосредственно в районе самой звезды, а не только в выбросах.
Почему это важно
До этого момента магнитные поля подобного рода наблюдали только у низко- и средне-массивных протозвёзд. Более массивные объекты — а именно такие, как IRAS 18162‑2048 — считались труднодоступными для прямого измерения поляризации из-за плотных облаков пыли, которые блокируют большинство форм излучения. Однако радиоволны свободно проходят сквозь эти облака, а новая техника наблюдений позволила выделить крайне слабую, но чёткую компоненту поляризации.
Это открытие бросает вызов существующим моделям звездообразования. Считалось, что сильные магнитные поля могут мешать формированию массивных звёзд, замедляя аккрецию вещества и нарушая баланс гравитационных и центробежных сил. Однако IRAS 18162‑2048 не только продолжает наращивать массу, но и делает это при наличии устойчивого и мощного магнитного поля. Это может означать, что магнитные поля, наоборот, играют ключевую роль в стабилизации структуры аккреционного диска и обеспечивают формирование направленных джетов, через которые звезда «сбрасывает» излишки углового момента.
Связь с другими космическими объектами
Механизмы, наблюдаемые у этой звезды, удивительно похожи на те, что происходят вокруг чёрных дыр и нейтронных звёзд. Там тоже наблюдаются джеты, запущенные за счёт взаимодействия вращения, гравитации и магнитных полей. Это наводит на мысль, что механизмы запуска джетов — универсальны, независимо от того, формируется ли звезда, коллапсирует ли звезда в чёрную дыру или происходит аккреция вещества на сверхмассивный объект в центре галактики.
Кроме того, результаты можно сравнить с наблюдениями при помощи телескопа ALMA, который раньше фиксировал магнитные поля в более холодных частях протозвёздных систем. Однако ALMA, работающий в миллиметровом диапазоне, не даёт прямого доступа к центральной звезде — в отличие от радионаблюдений с VLA.
Что дальше
Открытие стало возможным благодаря развитию поляриметрии в радиодиапазоне — техники, которая до сих пор применялась преимущественно в исследовании активных ядер галактик. Теперь её возможности начинают применяться и к изучению звёздных родильных домов. Это открывает путь к новому направлению в астрофизике: прямому измерению магнитных полей вблизи молодых звёзд большой массы.
Авторы исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal Letters, надеются, что будущие наблюдения других подобных объектов позволят построить более универсальную теорию звездообразования — такую, которая учитывает роль магнитных полей не как случайного эффекта, а как ключевого элемента формирования звёзд и планетных систем.