Рождение звезды — впечатляющее событие, которое происходит за завесой газа и пыли. Это детальный процесс, который занимает миллионы лет. Как только звезда покидает свою протозвездную стадию и начинает термоядерную жизнь, мощное излучение звезды срывает завесу.
Но до этого астрофизики окажутся в невыгодном положении.
Астрофизики стремятся более подробно наблюдать за звездообразованием, чтобы заполнить пробелы в своих знаниях. Это ставит области звездообразования в центр внимания. Но некоторые области звездообразования являются рассадниками массивного звездообразования, и они вызывают еще больший интерес, поскольку многие из этих звезд в конечном итоге взорвутся как сверхновые. Чем отличаются эти регионы? Почему они порождают так много массивных звезд? Как мы можем наблюдать, как они формируются внутри завесы из газа и пыли?
К счастью, массивные звезды — это энергетические монстры, и они не могут не оставлять подсказки.
Астрономы наблюдали за областью G35.2-0,7N, которая находится примерно в 7200 световых годах от Земли в созвездии Орла. На протяжении многих лет они использовали несколько телескопов для исследования региона. Космический телескоп Хаббл тоже наблюдал, и это недавнее изображение G35.2-0,7N (G35) стало снимком недели ЕКА. Хаббл запечатлел его с помощью широкоугольной камеры 3 (WFC3).
Звезды B-типа — второй по массивности тип звезд, и одна из них находится на этом изображении. Мы можем сказать, что он там, потому что он запускает огромный реактивный самолет в нашем направлении, освещая регион и создавая это захватывающее изображение. Струи протозвезды типа B коллимированы, то есть параллельны. В результате они не сильно распространяются и простираются на большое расстояние по прямым линиям.
Это изображение было сделано не только для того, чтобы мы на него посмотрели. Оно имеет научную цель. Одна из вещей, которую астрофизики изучают, чтобы узнать больше о молодой массивной звезде, — это струя и ее ионизация. Звезда и ее струи представляют собой чрезвычайно высокоэнергетическую среду. Мощная энергия звезды ионизирует газ в струях, отрывая электроны от атомов и молекул и унося их в космос.
Эти протозвездные струи играют роль в формировании звезд, но детали не ясны. Тип звезды, стоящей за всем этим, иногда называют звездой ZAMS, что означает главную последовательность нулевого возраста. В конечном итоге она окажется на главной последовательности, но на данный момент молодая звезда все еще формируется и набирает массу, но часть ее выбрасывает обратно в космос.
Астрономы изо всех сил пытались изучить эти потоки, потому что массивные звезды обычно формируются группами. И большинство из них находятся далеко, что усугубляет проблему. Это затрудняет интерпретацию наблюдений и точное обнаружение их источников. Всего 20 лет назад учёные не были уверены в том, что потоки большой массы вызваны коллимированными струями. В статье 2003 года отмечалось, что «…большинство массивных YSO не имеют признаков существования реактивных самолетов».
С тех пор исследователи добились прогресса, и картина стала яснее. В то время как оттоки от меньших звезд обычно вызываются магнитными силами, оттоки от светящихся звезд B-типа вызываются энергетическими силами. Однако магнитные поля по-прежнему влияют на течение материи и определяют многое из того, что мы можем видеть.
Подобные массивные звезды важны не только потому, что в конечном итоге они взрываются как сверхновые. Они также являются важными местами нуклеосинтеза, где более тяжелые элементы синтезируются из более легких. Они также стимулируют эволюцию галактик с помощью мощной энергии и выбрасывают ее в межзвездную среду. Кроме того, они влияют на формирование в их окрестностях звезд малой массы.
Очевидно, почему ученые хотят их изучать, и эта картина помогает понять, почему.
Массивная звезда B-типа на этом изображении находится недалеко от центра темной туманности. Большая часть области скрыта, но сама звезда вырезает полость вблизи центра. Это ярко-оранжевая область в центре изображения. Мощная струя — это маленькая ярко-оранжевая полоса, летящая к нам. Струя прорезает дыру в затемняющей пелене газа и пыли, обнажая массивную протозвезду, формирующуюся в полости. Он не может удалить всю пыль, а то, что остается, окрашивает свет в оранжевый цвет, напоминающий огонь. В самом нижнем левом углу полости находится место формирования звезды.
Какая бы наука ни стояла за этим изображением, вы не можете не смотреть на него и думать, что природа — это показуха. Это потрясающий пример взаимодействия материи и энергии, самой основы Вселенной.
