28.01.2014

Окрестности массивных звёзд мигают, словно свеча на ветру

Юные звёзды, масса которых превышает десять солнечных, очень долго были астрономической загадкой. Почему газ вокруг них так долго не рассеивается, а его облако не спешит раздуваться?

Обычно звезда начинает светиться после коллапса её газового облака, затем её ультрафиолет, по идее, вытесняет остатки газа прочь от светила. А вот массивные звёзды начинают излучать ещё до окончания коллапса газового облака: ионизировав окружающий водород, они, если верить теории, должны разогнать его во все стороны. Тем не менее, судя по наблюдениям, в реальности газ уходит из окрестностей таких звёзд спустя длительное время, гораздо позже, чем должен бы. Интересно и то, что область, им занятая, при этом не расширяется, а, напротив, остаётся очень малой. Очевидно, что-то защищает облако от ионизации и последующего распухания. Но что?

«В старых теоретических моделях светила большой массы формируются, а затем области, занятые водородом, начинают светиться и расширяться. Всё чётко и аккуратно», — рассказывает Кристофер Де При (Christopher De Pree) из Обсерватории «Брэдли» (США), ведущий автор нового исследования.

Однако практика наблюдений с помощью радиотелескопов показывала обратное, и это требовало объяснений.

Изучив снимки соответствующих систем, астрономы пришли к выводу, подкреплённому моделированием: межзвёздный газ падает на звезду не равномерно, а образуя нитевидные сгустки, поскольку газа местами в облаке так много, что он начинает коллапсировать не на светило, а локально, в отдельных ограниченных областях.

После коллапса такие «нити» закручиваются в спирали, и когда свет от массивной звезды проходит через них, эти спирали поглощают ультрафиолетовую часть излучения (основную для таких светил). В итоге остальная часть газового облака, ещё не коллапсировавшая, эффективно экранируется и избегает как расширения, так и быстрого «рассасывания» в пространстве.

Согласно модели, возникновение туманностей с частично ионизированным газом при такой схеме должно циклически сменяться исчезновением, причём временами цикл существования — исчезновения туманностей вокруг таких голубых звёзд должен укладываться в считанные десятилетия.

Чтобы проверить эту теорию, исследователи сравнили её с результатами 23 лет наблюдений региона Стрельца B2 (региона образования звёзд поблизости от центра нашей Галактики) с помощью радиотелескопа Very Large Array в 1989–2012 годах. Как оказалось, четыре области ионизированного газа вокруг формирующихся массивных звёзд действительно серьёзно изменили свою яркость, доказав протекание скоростных процессов образования и пропажи ионизированного водорода в своих окрестностях.

Отчёт об исследовании опубликован в Astrophysical Journal Letters, а его препринт доступен здесь.

Подготовлено по материалам Agnes Scott College.

Александр Березин

Источники:

1. compulenta.computerra.ru