Нові знання про розвиток масових зірок. Польський наголос в астрономії природи

Стаття з’явилася в престижному журналі Nature Astronomy, де представлені останні дослідження щодо того, як речовина накопичується масовими протостарами, і підтверджується оновлена ​​теорія їх формування. Матеуш Олех, докторант Інституту астрономії університету імені Ніколая Коперника в Торуні, є одним із співавторів публікації.

Масивні зірки — це об’єкти, які надають найбільший вплив на хімічний склад речовини в галактиках — вони "кують" важчі елементи, які після їх вражаючої смерті (внаслідок наднових) поширюють їх далеко за межі свого безпосереднього оточення. Створюючи планетарні туманності, вони створюють умови для утворення нових, різноманітних світів та систем небесних тіл — рясних відкладень, або, зрештою, рідкісних компонентів речовини. З цієї причини розуміння механізмів їх формування та еволюції є надзвичайно важливим, і вчені приділяють цьому велику увагу.

Серед них і польські дослідники — в тому числі з університету імені Ніколая Коперника в Торуні. Як свідчать останні, домінуючі теорії утворення зірок припускають, що інтенсивне випромінювання масивних "протостарів" повинно обмежувати збільшення їх маси приблизно до 8 мас Сонця. Однак спостереження показують, що в самій нашій галактиці існує значна кількість масивних зірок зі значно більшою масою.

Як підкреслюють представники університету Ніколая Коперника в Торуні, ця невідповідність між теорією та спостереженнями була проблематичною для астрономів протягом десятиліть. Однак останніми роками було запропоновано кілька нових пояснень, які мали на меті вирішити цю проблему — зокрема, припускаючи, що масові протостари проходять через періоди інтенсивного нагромадження (накопичення міжзоряної речовини, присутньої у їхньому середовищі). Це припущення передбачає виникнення відносно коротких імпульсів екскреції, під час яких велика кількість навколишнього газу / плазми «тече» на протостар, збільшуючи його масу. Ці імпульси можна розділити на сотні, якщо не тисячі років. Додатковою проблемою є те, що більшість масивних протостарів оточені щільною хмарою пилу та газу, що перешкоджає оптичним спостереженням.

Мазери — один з найважливіших інструментів для вивчення навколишнього середовища масових протостарів. Вони є еквівалентом лазерів, що сяють у радіочастоті. Висока температура, щільність і багатство різних хімічних сполук призводять до утворення цих природних «лазерів», дуже близьких до протостарів, в накопичувальних дисках і оболонках. Найважливішою молекулою, яка використовується для вивчення цього середовища, є метанол (CH3OH), сяючи, серед інших, на 6,7 ГГц.

У січні 2019 року міжнародна група астрономів, що займалася моніторингом джерел мазер ("Організація моніторингу мазера — M2O"), до складу якої входять астрономи Інституту астрономії НКУ, спостерігала зміну активності метанолового лазера в G358-MM1, що підказувало можливий початок імпульсу акреції.

Спостереження, зроблені групою M2O, першими показали точні наслідки періоду посиленої аккреції в масивному середовищі протостар. Це пряме підтвердження теорії утворення масивних зірок.

Росс Бернс, Національна астрономічна обсерваторія Японії

Швидке спілкування дало можливість організації моніторингу та повторних спостережень за методикою VLBI (Very-Long-Baseline Interferometry). Дослідження, проведені Россом Бернсом, працюючи в Національній астрономічній обсерваторії Японії, порівнювали знімки викидів, зроблені протягом декількох тижнів, що дозволило показати "хвилю" теплової енергії, що радіально розширюється від центрального джерела викидів. Пізніше ці спостереження були підтверджені та класифіковані як імпульси екскреції за допомогою інфрачервоного телескопа SOFIA.

Результати цих досліджень щойно опубліковані у "Природі з астрономії". Одним із співавторів дослідження є Матеуш Олех, аспірант Інституту астрономії університету імені Ніколая Коперника, член Центру досконалості «Астрофізика та астрохімія» в програмі «Ініціатива досконалості» — програма НДІ.

Ці дослідження показують, наскільки незамінним інструментом для дослідження є метанолози. Завдяки їм ми можемо вивчати матерії, недоступні будь-якій іншій галузі астрономії. Безпосередні такі детальні спостереження за «тепловою хвилею» були б практично неможливими навіть для найкращого інфрачервоного телескопа.

Матеуш Олех, магістр, докторант університету імені Ніколаса Коперника та член M2O

Опубліковані результати досліджень є результатом співпраці широкої групи установ: Mizusawa VLBI обсерваторія, Національна астрономічна обсерваторія Японії; Корейський інститут астрономії та космічних наук; NARIT, Таїланд; Університет науки і техніки, Корея; Уральський федеральний університет, Росія; Thüringer Landessternwarte, Німеччина; Університет Західного Онтаріо, Канада; Радіоастрономічна обсерваторія Hartebeesthoek, Південна Африка; Центр астрономії, Університет Ібаракі, Японія; Школа природничих наук, Університет Тасманії, Австралія; Сіньцзянська астрономічна обсерваторія, Китайська академія наук, Китай; Дублінський інститут перспективних досліджень, Ірландія; NRAO, США; Австралійський національний фонд телескопа, CSIRO, Австралія; Інститут астрономії Макса Планка, Німеччина; INAF Osservatorio Astronomico di Cagliari, Італія; Відділ космічних досліджень, кафедра фізики, Північно-Західний університет, Південна Африка; Кафедра фізики та астрономії, факультет фізичних наук, університет Нігерії; Інститут радіоастрономії, Нідерланди; Інститут радіоастрономії Макса Планка

Джерело: Університет Ніколая Коперника

Facebook Comments