Астрономы наблюдают за накоплением массы протозвезды в режиме реального времени

Новые наблюдения протозвезды с большой массой в области звездообразования G358.93-0.03 проливают свет на то, как эти молодые звездные объекты накапливают свою массу.

Протозвезды — объекты, которые находятся на завершающем этапе формирования звезды. Считается, что протозвезды с высокой массой накапливают большую часть своей массы с помощью коротких, нечастых вспышек аккреции. Такие аккреционные события редки и их трудно наблюдать непосредственно. Аккреция — процесс приращения массы небесного тела путем гравитационного притяжения материи на него из окружающего пространства.

В предыдущем исследовании профессор Саймона Эллингсена из Университета Тасмании и его коллеги сконцентрировались на большом молодом звездном объекте под названием G358.93-0.03-MM1. Эта протозвезда встроена в G358.93-0.03, массивную звездообразующую область, расположенную примерно в 22 000 световых лет от нас в созвездии Змееносца.

Астрономам удалось идентифицировать и наблюдать аккреционный всплеск в режиме реального времени с момента его появления, что является редкой возможностью, которая помогла доказать эпизодическую аккреционную теорию образования звезд.

В новом исследовании, опубликованном в Nature Astronomy 13 июля, они создали карту молекулярного газа высокого разрешения, закрученного вокруг G358.93-0.03-MM1.

«Из наших наблюдений мы можем отобразить газ вблизи протозвезды в 3D, и похоже, что материал, текущий на звезду, сформировал спиральную структуру», – сказал профессор Эллингсен.

Спиральный паттерн дает объяснение, почему аккреция происходит всплесками, а не более устойчиво.

«Эти протозвезды во многих отношениях являются наиболее важными для эволюции галактик, но в настоящее время у нас нет хорошего понимания того, как они образуются», – сказал профессор Эллингсен. «Наблюдать за формированием этих гигантов сложно – их не очень много, они быстро формируются, и формация скрыта глубоко в очень плотных газовых облаках, которые блокируют свет на большинстве длин волн. Наши новые наблюдения дают некоторую самую прямую информацию о том, как эти звезды накапливают свою массу и открывают новое захватывающее окно для изучения этих редких событий».

Соавтор исследования, профессор Си Чен из Центр астрофизики при университете Гуанчжоу сказал:

«G358.93-0.03-MM1 является первым примером массивной протозвезды, чье внезапное увеличение яркости явно совпадает с образованием спирали, структуры, которая предполагает нестабильный, массивный диск. В сочетании с теоретическими моделями, таким образом, впервые можно установить прямую корреляцию между изменением светимости и аккрецией отдельных пакетов вещества с нестабильного массивного диска. Этот результат свидетельствует о том, что опосредованную диском аккрецию можно было бы поэтому рассматривать как общий механизм формирования звезд от звезд с низкой до высокой массой».

DOI: 10.1038/s41550-020-1144-x