Астрономы впервые детально изучили диск газа вокруг протозвезды

Звезда находится в центре и окружена вращающимся газовым диском

Звезда находится в центре и окружена вращающимся газовым диском
(иллюстрация NAOJ).

Плотный газ вокруг звезды показан красным цветом

Плотный газ вокруг звезды показан красным цветом
(иллюстрация ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Aso et al.).

Движение газа вокруг ТМС-1А. Красным цветом показано, как он отдаляется от нас, в то время как синий цвет указывает на его приближение

Движение газа вокруг ТМС-1А. Красным цветом показано, как он отдаляется от нас, в то время как синий цвет указывает на его приближение
(иллюстрация ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Aso et al.).

Звезда находится в центре и окружена вращающимся газовым диском
Плотный газ вокруг звезды показан красным цветом
Движение газа вокруг ТМС-1А. Красным цветом показано, как он отдаляется от нас, в то время как синий цвет указывает на его приближение
Учёные впервые смогли детально исследовать газовый диск, обращающийся вокруг протозвезды TMC-1A в созвездии Тельца. По мнению исследователей, новые данные позволят лучше понять то, как появляются и формируются светила.

Исследователи, используя телескоп ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), провели первое детальное изучение газового диска, обращающегося вокруг молодого светила. Эти данные составят важный недостающий фрагмент в нашем понимании ранних этапов эволюции звёзд.

Исследовательская команда, возглавляемая Юсукэ Асо (Yusuke Aso) из Токийского университета и профессором Национальной астрономической обсерватории Японии Нагаёси Охаси (Nagayoshi Ohashi), наблюдала за рождением новой звезды, имеющей кодовое название TMC-1A. Она находится в 450 световых годах от Земли, в созвездии Тельца.

TMC-1A – это протозвезда, то есть звезда, которая всё ещё находится в процессе формирования. Именно по этой причине большие объёмы газа по-прежнему окружают TMC-1A. Молодое светило в процессе роста стягивает на себя окружающий газ, подобно тому, как человеческий зародыш получает питание через плаценту матери.

Плотный газ вокруг звезды показан красным цветом

В этом процессе – формирования звезды – газ не может "литься" прямо на звезду. Вместо этого вокруг звезды сначала накапливается, а затем формируется диск, а уже после этого этот диск "подпитывает" звезду.

Однако астрофизикам до сих пор неизвестно, когда в процессе образования звезды формируется этот диск и как он развивается. Отсутствие чувствительности и необходимого разрешения в радиоастрономических наблюдениях затрудняли наблюдение этого космического явления.

"Диски, которые окружают молодые звёзды, располагаются в тех регионах, где позднее будут сформированы планеты. Для того чтобы понять механизм формирования диска, нам нужно отделить диск от внешней оболочки и точно определить положение его границ", — отмечает Асо в статье, которая была опубликована в научном журнале Astrophysical Journal.

Поскольку газ из внешней оболочки постоянно опускается на диск, учёным ранее было трудно определить переходную область в предыдущих исследованиях. Но, используя ALMA, учёные впервые точно смогли исследовать границы между внутренним вращающимся диском и наружной оболочкой.

В частности, не так-то просто выявить разреженный, но двигающийся с высокой скоростью газ во вращающемся диске. Но ALMA имеет достаточную чувствительность, чтобы довольно точно "рассмотреть" такой компонент и помочь астрономам определить скорость и распределение газа в диске.

Движение газа вокруг ТМС-1А. Красным цветом показано, как он отдаляется от нас, в то время как синий цвет указывает на его приближение

Учёные определили, что граница между диском и оболочкой расположена в 90 астрономических единицах от центра новой звезды. Наблюдаемый диск подчиняется кеплеровскому вращению.

Высокочувствительное наблюдение предоставило и другую важную информацию об объекте. Исследовательская группа смогла вычислить, что масса новой звезды составляет около 0,68 массы Солнца.

Команда также определила скорость прироста массы светила — около одной миллионной массы Солнца в год со скоростью один километр в секунду. Гравитация заставляет газ падать к центру новой звезды, но измеренная скорость намного меньше, чем могла бы быть в свободном падении. Исследователи подозревают, что магнитное поле вокруг новой звезды может каким-то образом влиять на снижение скорости газа.