Зірки проявляють всілякі форми поведінки в міру розвитку. Маленькі червоні карлики тліють мільярди чи навіть трильйони років. Масивні зірки горять гарячими та яскравими, але тривають недовго. І тоді, звичайно, є супернові.
Деякі інші зірки переживають період інтенсивного спалаху, коли молоді, а ці молоді зірки спалахують увагу астрономів. Команда дослідників використовує великий міліметровий / субміліметровий масив Atacama (ALMA), щоб спробувати зрозуміти юнацький спалах. Їх нове дослідження, можливо, знайшло причину і могло допомогти відповісти на давню проблему в астрономії.
Тип зірки, про яку йдеться, - це зірки FU Orionis (FU Ori). FU Оріоніс є одночасно типом зірки, а також специфічною зіркою в сузір'ї Оріона. Тип названий на честь конкретної зірки, яка перша в своєму роді побачила спалах у 1937 році.
Зірки FU Ori - це молоді зірки, які ще не в основній послідовності, і не набули всієї своєї маси. Вони можуть спалахнути на кілька порядків лише за один рік. Ці спалахуючі епізоди можуть тривати десятиліттями, і дослідники вважають, що діяльність спричинена збільшенням наросту в молодості зірки. Вчені вважають, що під час спалаху зірка може придбати значну кількість своєї кінцевої маси.
"Епізодичне нарощення та його наслідки для формування зірок і планет недостатньо вивчені".
Perez та ін. ін. 2020 рік
Зараз команда дослідників уважніше вивчає зірки FU Ori. Себастьян Перес з університету Сантьяго, Чилі, керував дослідженням. Їх нова стаття має назву "Розв’язання системи FU Orionis за допомогою ALMA: взаємодія двоядерних дисків?" Він опублікований у The Astrophysical Journal.
Вчені хочуть знати, що стоїть за цим наростом і пов'язаним з цим спалахом. Чи відчувають це лише деякі зірки? Або це етап, через який проходять всі або більшість зірок? Як довго це триває; чи трапляється це лише раз у житті зірки; чому це закінчується?
Молоді протозірки менш світяться, ніж очікувалося, згідно з нашим розумінням зоряного утворення. В астрономії це відома як "проблема свічення", і вчені давно боролися з цією проблемою. Якщо молоді зірки наростали за звичайною швидкістю, вони повинні бути більш світлими. Якщо всі молоді зірки проявляють спалахуючу активність, яку спостерігають зірки FU Ori, це могло б пояснити цю відсутність світіння. Астрономи певний час замислювалися про те, чи може масове нарощування цих молодих зірок, що утворюються, і не може це пояснити проблему світла.
"Епізодичне нарощення та його наслідки для формування зірок і планет недостатньо зрозуміло", - зазначають автори у своїй роботі. «Для пояснення таких драматичних аккреційних подій було запропоновано кілька фізичних процесів. До найбільш прихильних механізмів належать фрагментація диска та подальша внутрішня міграція фрагментів, гравітаційна нестабільність та магніто-обертальна нестабільність серед інших ».
Архетипна зірка FU Ori - це її тезка, ФУ Оріоніс, у сузір’ї Оріон. Він спостерігався спалаху в 1937 році, а його величина зросла з 16,5 до 9,6. Астрономи вважали, що це єдиний у своєму роді, поки інших не спостерігали.
FU Orionis - це насправді дві зірки, кожна оточена власним накопичувальним диском. Вони в Оріоні на відстані близько 1360 світлових років. Перрес та команда дослідників уважно ознайомились із системою ALMA - перший крок до розуміння спалаху бінарної пари.
ALMA виявив два накопичувальні диски, по одному навколо кожної зірки. Вчені використовували спостереження та моделі, щоб зробити висновок, що кожен з дисків має близько 11 астрономічних одиниць за радіусом, що є невеликим, але порівнянним з іншими прото-зоряними дисками. Пара дисків розділена приблизно 250 астрономічними одиницями.
Ключовим для розуміння спалахуючої активності в цих зірках є рух або кінематика їхніх дисків. Коли команда вивчала диски, вони виявили, що кожен з них перекошений та несиметричний. Вони думають, що це може бути викликане якоюсь пролетом іншої зірки. Це також може бути викликано взаємодією між самими дисками. Будь-яка з них може викликати епізодичне наростання і спалах.
Команда також виявила докази тривалого, стріляючого потоку газу між дисками. Цей потік посилює аргумент, що диски взаємодіють. Як говориться в роботі, "Емісія, що виявляє обертання диска, також виглядає несиметричною і перекошеною, що дозволяє дискам підлягати взаємодії у формі прольоту".
Автори також вказують на альтернативу взаємодії диск-диск, яку запропонувала інша команда дослідників. "Тут захоплення фрагмента або фрагмента хмари також призводить до дугоподібних туманностей відбиття <дуги газу, що з'єднує диски. коефіцієнт нарощування ».
Дослідження не відповідає на пропущене запитання про світність раз і назавжди. Але, використовуючи ALMA, щоб детально ознайомитись з бінарною парою FU Ori, команда вчених просунула наше розуміння епізодичного нарощення та спалаху. Є й інші бінарні пари зірок FU Ori, і вони будуть цілями для подальшого вивчення.
Більше:
- Прес-реліз: ALMA досліджує можливі взаємодії двояких дисків
- Дослідницький документ: Розв’язання системи FU Orionis за допомогою ALMA: взаємодія двоядерних дисків?
- Дослідницький документ: РОЗВ'ЯЗАННЯ ПРОБЛЕМИ СВІТОВНОСТІ В ФОРМУВАННІ ЗВ'ЯЗАНЬ ВИСОКИХ МАС
