Перекрытие излучения континуума (цветная карта) со спиральным (вверху) и стримерным (внизу) картами момента 8, нанесенными красными контурами. Фото: Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества (2024 г.). DOI: 10.1093/mnras/stae724
Рождение звезд — хаотичный и динамичный процесс, особенно на ранней стадии, который характеризуется сложными газовыми структурами в виде спиралей и стримеров. Такие структуры называются «питающими нитями», потому что они подают газообразный материал из окружающей среды к новорожденной звезде, подобно космическим пуповинам.
Коричневые карлики — небесные объекты с массой менее одной десятой массы Солнца. Это делает их слишком маленькими, чтобы подвергаться ядерному синтезу и сиять, как звезды. До сих пор ученые не знали, формируются ли коричневые карлики подобно солнцу или нет.
Проверка этой гипотезы требует высокочувствительных и угловых наблюдений за коричневыми карликами на самых ранних стадиях их формирования.
Международная группа под руководством астрофизика LMU доктора Басмы Риаза из Университетской обсерватории Мюнхена теперь достигла именно этого: исследователи провели наблюдения за чрезвычайно молодым коричневым карликом Сер-эмб 16, используя высокотехнологичную обсерваторию ALMA в Чили, и опубликовали свои результаты. в журнале «Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества».
«Наши наблюдения выявили впечатляющие крупномасштабные спиральные и стримерные структуры, которые никогда раньше не наблюдались у новорожденного коричневого карлика», — говорит Риаз. Волокна покрывают обширную территорию размером около 2000-3000 астрономических единиц и связаны с Серембом 16. Вокруг нее также были замечены сгустки материи, которые сами потенциально могли эволюционировать в молодых коричневых карликов.
«Эти наблюдения впервые показывают влияние внешней среды, которое приводит к асимметричному увеличению массы за счет подачи нитей на формирующийся коричневый карлик», — говорит астроном.
Коллапсирующие сгустки или магнитные сердечники?
Спиральные структуры и стримеры дают важные подсказки о том, как формируются коричневые карлики. Смоделировав возможные сценарии, исследователи сравнили их с данными обсерватории ALMA. Крупные структуры можно объяснить, например, столкновениями коллапсирующих сгустков внутри области звездообразования. Чтобы это произошло, такие столкновения должны произойти хотя бы один раз за время существования звездообразующих ядер.
«С помощью нового численного моделирования мы показали, что столкновения вызывают коллапс даже небольших сгустков с образованием коричневых карликов. Спирали и стримеры различных размеров и морфологии образуются из-за столкновений, происходящих вбок, а не в лоб», — говорит соавтор доктор. Димитрис Стамателлос из Университета Центрального Ланкашира в Англии.
Если эта модель верна, она предполагает динамический процесс формирования коричневых карликов, подобный солнцу, где хаотические взаимодействия в звездообразующей среде являются обычным явлением с раннего возраста.
В другом сценарии моделирование показало, что наблюдаемые структуры соответствуют большому (псевдо)-диску вокруг очень молодого коричневого карлика, где (псевдо)-диск был искривлен в результате вращения ядра коричневого карлика в присутствии сильное магнитное поле. Если эта модель верна, это означает, что магнитное поле играет важную роль в процессе формирования коричневых карликов.
«Наши наблюдения на ALMA дают уникальное представление о ранних стадиях формирования коричневых карликов», — говорит Риаз. Сравнение наблюдений с моделями подтверждает сценарий гравитационного падения, который может объяснить асимметричную аккрецию массы, наблюдаемую в форме спиралей и стримеров, наблюдаемую вокруг формирующихся звезд.
«Следовательно, Ser-emb 16 представляет собой уникальный случай коричневого карлика, оказавшегося в процессе формирования звездообразным образом», — объясняет профессор Масахиро Мачида из Университета Кюсю в Японии, также соавтор исследования.
Информация от: Разговором
