Астрономия и космосНовости науки и техники

Соседняя область звездообразования дает ключ к разгадке образования нашей солнечной системы

Новое исследование комплекса звездообразования Змееносца показывает, как наша Солнечная система могла обогатиться короткоживущими радиоактивными элементами

Комплекс звездообразования Змееносца предлагает аналог формирования Солнечной системы, включая источники элементов, обнаруженных в примитивных метеоритах.

Область активного звездообразования в созвездии Змееносца дает астрономам новое понимание условий, в которых родилась наша солнечная система. В частности, новое исследование комплекса звездообразования Змееносца показывает, как наша Солнечная система могла обогатиться короткоживущими радиоактивными элементами.

Свидетельства этого процесса обогащения существуют с 1970-х годов, когда ученые, изучающие определенные минеральные включения в метеоритах, пришли к выводу, что они являются первозданными остатками молодой солнечной системы и содержат продукты распада короткоживущих радионуклидов. Эти радиоактивные элементы могли быть перенесены в зарождающуюся солнечную систему соседней взрывающейся звездой (сверхновой) или сильным звездным ветром от типа массивной звезды, известной как звезда Вольфа-Райе.

Авторы нового исследования, опубликованного сегодня в журнале Nature Astronomy, использовали многоволновые наблюдения области звездообразования Змееносца, включая впечатляющие новые инфракрасные данные, чтобы выявить взаимодействия между облаками звездообразующего газа и радионуклидами, образующиеся в соседнем скоплении молодых звезд. Их результаты показывают, что сверхновые в звездном скоплении являются наиболее вероятным источником короткоживущих радионуклидов в облаках звездообразования.

«Наша солнечная система, скорее всего, образовалась в гигантском молекулярном облаке вместе с молодым звездным скоплением, и одно или несколько событий сверхновых от некоторых массивных звезд в этом скоплении обогатили газ, который превратился в Солнце и его планетную систему», — говорят ученые. «Хотя этот сценарий предлагался в прошлом, сильная сторона новой статьи заключается в использовании многоволновых наблюдений и сложного статистического анализа для количественного измерения вероятности модели».

Данные космических гамма-телескопов позволяют обнаруживать гамма-лучи, испускаемые короткоживущим радионуклидом алюминия-26. «Это сложные наблюдения. Мы можем убедительно обнаружить его только в двух областях звездообразования, и лучшие данные получены по комплексу Змееносца», — говорят ученые.

Скопление Змееносца содержит множество плотных протозвездных ядер на различных стадиях звездообразования и развития протопланетного диска, представляющих самые ранние стадии формирования планетной системы. Объединив данные изображений в диапазоне длин волн от миллиметров до гамма-лучей, исследователи смогли визуализировать поток алюминия-26 от ближайшего звездного скопления к области звездообразования Змееносца.

Комплекс звездообразования Змееносца
Многоволновые наблюдения области звездообразования Змееносца показывают взаимодействие между облаками звездообразующего газа и радионуклидами, образующимися в соседнем скоплении молодых звезд. На верхнем изображении (а) показано распределение алюминия-26 красным цветом, отслеженное по гамма-излучению. Центральная рамка представляет область, покрытую на нижнем левом изображении (b), которое показывает распределение протозвезд в облаках Змееносца в виде красных точек. Область в рамке показана на правом нижнем изображении (c), это составное изображение облака L1688 в глубоком ближнем инфракрасном диапазоне, содержащее многие хорошо известные ядра из плотного газа до звезд с дисками и протозвездами.

«Процесс обогащения, который мы наблюдаем у Змееносца, согласуется с тем, что происходило во время формирования Солнечной системы 5 миллиардов лет назад», — говорят исследователи. «Как только мы увидели этот прекрасный пример того, как может происходить такой процесс, мы приступили к попытке смоделировать соседнее звездное скопление, которое произвело радионуклиды, которые мы видим сегодня в гамма-лучах».

Ученые разработали модель, которая учитывает каждую массивную звезду, которая могла существовать в этом регионе, включая ее массу, возраст и вероятность взрыва как сверхновой, и учитывает потенциальные поступления алюминия-26 от звездных ветров и сверхновых. Модель позволила определить вероятности различных сценариев создания алюминия-26, наблюдаемых сегодня.

«Теперь у нас достаточно информации, чтобы сказать, что существует 59-процентная вероятность, что это связано со сверхновыми звездами, и с 68-процентной вероятностью, что это связано с несколькими источниками, а не только с одной сверхновой», — говорят астрономы.

Комплекс звездообразования Змееносца
Цветное композитное изображение в ближнем инфракрасном диапазоне облака L1688 в звездообразующем комплексе Змееносца из общественного обзора Европейской южной обсерватории VISIONS, где синий, зеленый и красный сопоставлены с полосами ближнего ИК-диапазона J (1,2 мкм), H (1,6 мкм). ) и КС (2,2 мкм) соответственно.

Этот тип статистического анализа определяет вероятности сценариев, которые астрономы обсуждали последние 50 лет. «Это новое направление в астрономии, позволяющее количественно оценить вероятность».

Новые результаты также показывают, что количество короткоживущих радионуклидов, включенных во вновь образующиеся звездные системы, может широко варьироваться. «Многие новые звездные системы будут рождены с содержанием алюминия-26, соответствующим нашей солнечной системе, но разница огромна — на несколько порядков», — говорят ученые. «Это важно для ранней эволюции планетных систем, поскольку алюминий-26 является основным ранним источником тепла. Большее количество алюминия-26, вероятно, означает более сухие планеты».

Исследование было опубликовано в Nature Astronomy.
Показать больше
Подписаться
Уведомление о
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Back to top button