Используя радиотелескопы VLA и ALMA, астрономы получили изображения 328 протопланетных дисков вокруг очень молодых звёзд (протозвёзд) в молекулярных облаках Ориона, гигантских районах звездообразования, находящихся примерно в 1400 световых годах от Земли в созвездии Ориона.
Протозвёзды образуются в облаках газа и пыли в космосе. Первый шаг в формировании – разрушение этих плотных облаков под действием силы тяжести.
Когда облако разрушается, оно начинает вращаться, образуя сплющенный диск вокруг протозвезды.
Материал с диска продолжает питать звезду и заставляет её расти. В конце концов, предполагается, что оставшийся в диске материал сформирует планеты.
Многие аспекты этих первых этапов звездообразования и того, как формируется диск, до сих пор неясны.
Но новый обзор под названием VANDAM даёт некоторые недостающие подсказки, поскольку VLA и ALMA всматривались в плотные облака и наблюдали сотни протозвёзд и их дисков на разных этапах их формирования.
“Исследование VANDAM выявило среднюю массу и размер этих очень молодых протопланетных дисков”, – сказал доктор Джон Тобин, астроном Национальной радиоастрономической обсерватории.
Теперь астрономы могут сравнить их со старыми дисками, которые интенсивно изучались с помощью ALMA.
Астрономы обнаружили, что очень молодые диски могут быть одинакового размера, но в среднем они гораздо массивнее старых дисков.
“Когда звезда растёт, она поглощает всё больше материала из диска”, – сказал доктор Тобин.
Это означает, что у более молодых дисков гораздо больше сырья, из которого могут образовываться планеты. Среди сотен обзорных изображений четыре протозвезды выглядели не так, как остальные, и привлекли внимание учёных.
“Эти новорождённые звёзды выглядели очень неправильными и пухлыми. Мы думаем, что они находятся на одной из самых ранних стадий звездообразования, а некоторые, возможно, и вовсе ещё не являются протозвёздами”, – говорит доктор Николь Карнат, исследователь из университета Толедо.
Астрономам редко удаётся обнаружить несколько таких неправильных объектов в ходе одного наблюдения. Точно не известно, сколько им лет, но эта цифра, вероятно, не превышает 10 000 лет.
Чтобы быть определёнными как типичная (класс 0) протозвезда, звёзды должны иметь не только сплющенный вращающийся диск, окружающий их, но также и поток – выбрасывающий материал в противоположных направлениях – который очищает плотное облако, окружающее звёзды, и делает их оптически видимыми.
Этот отток важен, потому что он предотвращает выход из-под контроля звёзд, пока они растут. Но когда именно этот отток появляется до сих пор точно не известно.
Одна из младенческих звёзд в исследовании, HOPS 404, имеет отток всего 2 км/с (1,2 миль/с) – типичная протозвезда имеет отток 10-100 км/с (6-62 миль/с).
“Это большая пухлая звезда, которая всё ещё накапливает массу, но совсем недавно сформировала свой отток, что, кстати, приводит к потере момента импульса, но даёт звезде возможность продолжать расти”, – сказал доктор Карнатх.
Это один из самых маленьких оттоков, который астрономы видели до сих пор, и он поддерживает теорию о том, как выглядит первый шаг в формировании протозвезды.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Astrophysical Journal.
