Звёзды могут рождаться намного быстрее, чем ожидалось ранее: новое открытие исследователей

Звезды могут формироваться намного быстрее, чем предполагалось ранее, считают исследователи, которые говорят, что это открытие может произвести революцию в теории того, как они формируются.

Китайские астрономы изучили магнитное поле молекулярного облака Lynds 1544. Предыдущий изученный взгляд на плотное ядро ​​и тонкие внешние края облака. Команда исследовала промежуточные области, чтобы увидеть, насколько сильным было поле. Они обнаружили, что магнитное поле в ядре было слабее, чем ожидалось. Исследователи предполагают, что звезды могут формироваться намного быстрее, чем считалось ранее.

Звезды могут формироваться намного быстрее, чем предполагалось ранее, считают исследователи, которые говорят, что это открытие может произвести революцию в теории того, как они формируются, пишет dailymail.co.uk.

Используя сферический телескоп с пятисотметровой апертурой (FAST) в Гуйчжоу, юго-запад Китая, астрономы исследовали молекулярное облако Lynds 1544.

Наблюдения за облаком, находящимся на расстоянии 450 световых лет в созвездии Тельца, были сделаны астрономами из Китайской академии наук в Пекине, которые говорят, что оно находится «на грани рождения звезды».

Ведущие теории звездообразования предполагают, что требуются миллионы лет, чтобы газ и пыль в молекулярном облаке собрались вместе и создали достаточно плотную область, чтобы зажечь ядерный синтез, а сильные магнитные поля замедляют процесс.

Однако в этом новом исследовании они обнаружили, что магнитное поле в самой плотной части облака, где ожидается формирование звезды, было в 13 раз слабее, чем предсказывалось.

Это означает, что магнитное поле в плотной области недостаточно сильное, чтобы сдерживать процесс ядерного синтеза, а значит, звездообразование может произойти намного раньше, чем ожидалось ранее.

Ранее астрономы использовали ныне разрушенную обсерваторию Аресибо в Пуэрто-Рико, чтобы исследовать самую плотную часть облака, где находится протозвезда.

Другие обсерватории использовались для измерения более тонких областей облака, и это новое исследование сосредоточено на области между этими двумя.

Используя обсерваторию FAST, крупнейший в мире радиотелескоп, они смогли исследовать магнитное поле облака и сравнить его с компьютерными моделями.

Команда обнаружила большую разницу между силой магнитного поля в плотной области по сравнению с тем, что ожидалось от этих моделей.

«Обнаружение ослабленного магнитного поля в дозвездном ядре L1544 может изменить наше понимание звездообразования», — пишут авторы.

Дозвездное ядро ​​представляет собой плотное молекулярное облако, в котором происходит звездообразование, и считается, что уменьшение силы магнитного поля необходимо для начала звездообразования.

Некоторые теории предполагают, что эти магнитные изменения происходят, когда ядро ​​очень плотное, вызывая коллапс ядра и вызывая звездообразование.

Однако было сложно исследовать напряженность межзвездного поля прототипов дозвездных систем.

Ведущий автор исследования Тао-Чунг Чинг и его коллеги обнаружили магнитное поле в холодном атомарном газе за пределами звездообразующего ядра L1544.

Они обнаружили, что молекулярная оболочка, исследуемая атомной структурой, окружающей ядро, в 13 раз менее намагничена относительно своей массы по сравнению с холодными нейтральными атомными облаками, окружающими плотное ядро.

«Это наблюдение предполагает, что уменьшение магнитного потока по отношению к массе, необходимое для искрового звездообразования, происходит раньше, чем предполагалось в классических теориях», — заключают авторы.

Фактически, команда предсказывает, что крошечная зародышевая звезда может формироваться в 10 раз быстрее, чем предполагалось ранее.

КАК ПОЛУЧАЮТСЯ ЗВЕЗДЫ?

Звезды формируются из плотных молекулярных облаков из пыли и газа в областях межзвездного пространства, известных как звездные ясли.

Одно молекулярное облако, в основном содержащее атомы водорода, может быть в тысячи раз тяжелее Солнца.

Они подвергаются турбулентному движению с газом и пылью, перемещающимися с течением времени, воздействуя на атомы и молекулы, в результате чего в некоторых областях больше материи, чем в других частях.

Если достаточное количество газа и пыли собирается вместе в одной области, то она начинает разрушаться под тяжестью собственной гравитации.

Когда он начинает разрушаться, он медленно нагревается и расширяется наружу, поглощая больше окружающего газа и пыли.

В этот момент, когда область составляет около 900 миллиардов миль в поперечнике, она становится дозвездным ядром и начинается процесс превращения в звезду.

Затем в течение следующих 50 000 лет он сократится на 92 миллиарда миль в поперечнике и станет внутренним ядром звезды.

Избыточный материал выбрасывается к полюсам звезды, и вокруг звезды формируется диск из газа и пыли, образуя протозвезду.

Затем эта материя либо включается в звезду, либо выбрасывается в более широкий диск, что приводит к образованию планет, лун, комет и астероидов.

Если это будет доказано в других газовых облаках, это будет революционно для сообщества звездообразования», — сказала Science Паола Казелли из Института внеземной физики им. Макса Планка, которая не участвовала в исследовании.

Это также дает представление об исходе битвы между гравитационным колодцем, образующимся из слияния пылинок, и магнитным полем.

«В документе в основном говорится, что гравитация побеждает в облаке: именно там начинают формироваться звезды, а не в плотном ядре. Это очень громкое заявление, — сказал Казелли.

Магнитные поля в этих звездообразующих облаках могут быть в 100 000 раз слабее, чем магнитное поле, окружающее Землю, что затрудняет их изучение.

Предыдущие исследования изучали магнитные поля в тонких слоях газа вдали от ядра, где магнитные силы преобладают над гравитационными.

Затем они проанализировали более сильные магнитные поля внутри ядра облака и обнаружили, что преобладает гравитация, поскольку ядро ​​в 10 000 раз плотнее внешнего слоя.

Новое исследование заполнило пробел, изучив промежуточную область — между тонкими внешними слоями и плотным, гравитационно-сильным ядром облака.

Они обнаружили, что магнитное поле было в 13 раз слабее, чем на краю, что побудило Ди Ли, ведущего автора, сказать: «Если стандартная теория работает, магнитное поле должно быть намного сильнее, чтобы противостоять 100-кратному увеличению плотности облаков». Этого не произошло.

«В документе в основном говорится, что гравитация побеждает в облаке: именно там начинают формироваться звезды, а не в плотном ядре», — сказал Казелли журналу Science. «Это очень громкое заявление».

Это означает, что газовое облако может превратиться в зародыш звезды в 10 раз быстрее, чем считалось ранее, сказал соавтор Тао-Чунг Чинг.

Следующим шагом является изучение других молекулярных облаков с помощью FAST, чтобы увидеть, можно ли применить уроки, извлеченные из этого облака, в более общем плане.

Будущие телескопы, в том числе предстоящий массив квадратных километров в Южной Африке и Австралии, могут помочь командам глубже исследовать облака.

Результаты были опубликованы в журнале Nature.

Сферический телескоп с пятисотметровой апертурой (FAST)

В настоящее время крупнейшим радиотелескопом в мире является сферический телескоп с пятисотметровой апертурой (FAST) в природном бассейне в Гуйчжоу, Китай.

Диаметр его главного зеркала составляет около 520 метров, что позволило астрономам обнаружить более 100 пульсаров, а также заглянуть в газовые и пылевые облака, обнаруженные по всему Млечному Пути.

Первоначально он был разработан для работы на частотах в диапазоне от 70 МГц до 3 ГГц, но в будущем будет модернизирован для работы до 8 ГГц.

В 2020 году, когда он проработал полтора года, группа китайских астрономов начала использовать его для поиска сигналов, которые могли быть созданы разумными инопланетными цивилизациями. На сегодняшний день не найдено ни одного.

ЧТО ТАКОЕ ЛИНДС 1544?

Lynds 1544 — молекулярное облако в созвездии Тельца, примерно в 450 световых годах от Земли.

Это облако газа и пыли вот-вот превратится в звезду, подобную Солнцу.

Известное как дозвездное ядро, частицы пыли со временем собираются вместе, создавая плотную область, где гравитация сильнее, чем магнитное поле, вызывая ядерный синтез.

Затем это создает протозвезду, которая в конечном итоге превращается в звезду.

Космический телескоп Herschel обнаружил водяной пар в облаке.

Это было в количестве, которое заполнило бы океаны Земли в 2000 раз.

С помощью телескопа FAST и радиотелескопа Аресибо было обнаружено, что в Lynds 1544 звездообразование происходило быстрее, чем считалось ранее.
Добавьте новости «Курьер.Среда» в избранное ⭐ – и Google будет показывать их выше остальных.

Партнерские материалы