Молодые протозвезды не могут быть ответственны за прекращение собственного роста

Новые исследования поставили под сомнение теорию о том, что энергетические вспышки молодых звезд сдувают кокон газа, из которого они образовались, что, в свою очередь, препятствует их дальнейшему росту. В Млечном Пути находится более 200 миллиардов звезд, раннее образование которых теперь должно быть пересмотрено в свете нового исследования.

Протозвезды создаются на протяжении многих миллионов лет из огромных облаков межзвездной пыли и водорода, известных как звездные питомники. В этих хаотических средах относительно плотные сгустки материи постоянно набирают массу, пока не получат гравитационное воздействие, способное вызвать реакцию ядерного синтеза глубоко в их ядрах. Эти новорожденные протозвезды невероятно энергичны и быстро начинают испускать мощные солнечные ветры и струи сверхгорячего газа в окружающее пылевое облако.

Астрономы считают, что со временем этот мощный выброс энергии создает огромные пустоты в окружающем облаке. Согласно этой теории, такие выбросы в конечном итоге способны расширить эти полости до тех пор, пока ветры и струи газа полностью не вытеснят некогда питавший их газовый кокон из протозвезды.

Это действие, в свою очередь, отсекает запасы материала, которым звезда питалась, чтобы расти, и поэтому, как полагают, оказывает решающее влияние на конечную массу тела, когда оно начинает свою жизнь как звезда.

В настоящее время считается, что только 30 процентов массы облака в конечном итоге включается в новорожденную протозвезду. Однако новое исследование, основанное на наблюдениях, сделанных флотом известных орбитальных телескопов, поставило под сомнение эту устоявшуюся теорию.

Астрономы, стоявшие за новым исследованием, использовали данные Космического телескопа Европейского космического агентства «Гершель», телескопа НАСА «Хаббл» и ныне несуществующей обсерватории Спитцера.

Их цель состояла в том, чтобы проанализировать разрушительное воздействие, которое молодые звездные тела в Туманности Ориона – главном звездообразующем питомнике, расположенном примерно в 1300 световых годах от Земли, оказывали на окружающую газовую среду. Более конкретно, они пытались пролить свет на то, не препятствует ли их разрушительное влияние переноситься газу на звезду и увеличивать ее массу.

В рамках исследования было проанализировано в общей сложности 304 протозвезды. Исследователи сначала отсортировали молодые звездные тела по возрасту, проанализировав световой поток каждой звезды, зафиксированный в наблюдениях телескопов Гершеля и Спитцера. Затем команда обратилась к снимкам полостей, образовавшихся вокруг звезд, сделанным Широкоугольной камерой Хаббла, ближней инфракрасной камерой и мультиобъектным спектрометром.

Вооружившись этими данными и знаниями о возрасте протозвезд, почерпнутыми из наблюдений Гершеля/Спитцера, исследователи смогли сравнить детали в полостях газовых облаков на различных этапах их эволюции.

Были проведены детальные измерения структуры, формы и размеров полостей, что, в свою очередь, позволило астрономам вычислить количество газа, которое было очищено звездной активностью.

«Мы обнаружили, что в конце протозвездной фазы, когда большая часть газа упала из окружающего облака на звезду, у ряда молодых звезд все еще есть довольно узкие полости», — говорит Том Мегит из Университета Толедо, один из авторов нового исследования.

«Есть мнение, которое все еще широко распространено о том, что определяет массу звезды и что останавливает падение газа — оно заключается в том, что растущая полость оттока поглощает весь газ. Это было довольно фундаментально для нашей идеи о том, как происходит звездообразование, но, похоже, это просто не соответствует полученным данным.»

Дальнейшие наблюдения с будущих телескопов понадобятся, чтобы исследовать эту загадку и сделать вывод, существует ли до сих пор неизвестный процесс, предотвращающий падение подавляющего большинства газов в облаке на звезду и определяющий массу звезды.

Статья об этом исследовании была опубликована в журнале Astrophysical Journal.