Протозвезды
Как мы знаем, звезды образуются из газа и пыли, находящегося в межзвездном пространстве. Но ученые пока не в полной мере понимают, как сформировать массивные звезды. Которые мы повсюду видим в космосе. Одной из ключевых загадок звездообразования является вращение газа. В начальной стадии этого процесса материнское облако медленно вращается. И это вращение становится все быстрее. Так происходит до тех пор, пока облако не сожмется за счет собственной гравитации. Звезды, образовавшиеся таким образом, должны иметь очень быструю скорость вращения. Но это совсем не так. Наблюдаемые во Вселенной звезды вращаются гораздо медленнее.
Как рассеивается импульс вращения? Один из возможных сценариев предполагает, что он уменьшается за счет испускаемого молодой звездой газа. Если поток испускаемого газа вращается, он может «уносить» вращательный момент от центра системы. Астрономы пытались обнаружить вращение такого оттока для проверки этой гипотезы. Чтобы понять механизм его запуска. В некоторых случаях признаки вращения были найдены. Но его было трудно четко определить, особенно вокруг массивных молодых звезд.
Исследование
Группа астрономов под руководством Томойя Хирота из Национальной астрономической обсерватории Японии (НАОЯ) и SOKENDAI (Высший университет повышения квалификации) наблюдали массивную молодую звезду под названием Orion KL источник I в известной Туманности Ориона, находящуюся в 1,400 световых годах от Земли. Туманность Ориона является ближайшей массивной областью звездообразования к Земле. Благодаря непосредственной близости объекта и расширенными возможностями ALMA, команда смогла раскрыть природу оттока из источника I.
«Мы увидели четкое отображение вращение оттока», – сказала Хирота, ведущий автор исследовательской статьи, опубликованной в журнале Nature. «Кроме того, результат дает нам важное понимание механизма запускающего такой отток».
ALMA
Новые наблюдения ALMA прекрасно иллюстрируют вращение оттока. Отток вращается в том же направлении, что и газовый диск, окружающий звезду. Это достоверно подтверждает идею о том, что отток играет важную роль в рассеивании энергии вращения.
Кроме того, данные ALMA ясно показывают, что отток запускается не из непосредственной близости от самой звезды, а от внешнего края диска. Эта морфология хорошо согласуется с «моделью magnetocentrifugal». В этой модели газ во вращающемся диске перемещается наружу под действием центробежной силы. А затем перемещается вверх вдоль силовых линий магнитного поля с образованием оттока.
Хотя предыдущие наблюдения, произведенные с использованием ALMA, представили доказательства такого явления вокруг маломассивной протозвезды, убедительных свидетельств аналогичного явления вокруг массивной протозвезды не было обнаружено. Это связано с тем, что большинство областей массивного звездообразования находятся довольно далеко и это затрудняет детальные исследования.
«В дополнении к высокой чувствительности и точности, наблюдение с высоким разрешением субмиллиметровых волн имеет важное значение для нашего исследования, которое с использованием ALMA стало впервые возможно. Субмиллиметровые волны представляют собой уникальный диагностический инструмент для исследования плотной внутренней области оттока», – объяснила Хирота. «В будущем разрешение ALMA станет еще выше. Мы хотели бы, чтобы наблюдать так же и другие объекты, чтобы улучшить наше понимание механизма, запускающего отток газа, а так же улучшить наши представления о механизмах формирования массивных звезд с помощью теоретических исследований».
При помощи ALMA также получено изображение вращения газовой струи из протозвезды малой массы.