Turbulencje czynnikiem promującym narodziny masywnych gwiazd

Turbulencje czynnikiem promującym narodziny masywnych gwiazd

23.02.2009

W czasie długich, zimowych nocy Orion dominuje na południowym niebie. W mieczu Wielka Mgławica Oriona obejmuje grupę młodych gwiazd znanych jako Trapez. Gwiazdy te choć młode są niezwykle potężne, każda świeci z jasnością 100 000 Słońc. Każda z nich jest również masywna – zawierając od 15 do 30 razy więcej materii niż Słońce.

Przeciwnie do tego, co zakładają modele teoretyczne, nasze obserwacje pokazują, że fragmentacja w tych obłokach jest powstrzymywana nie przez ogrzewanie przez protogwiazdy ale raczej w wyniku turbulencji.

Qizhou Zhang

Jak powstały gwiazdy Trapezu? Odpowiedź nie jest prosta bo choć jest wiele teorii na temat mechanizmów prowadzących do powstania masywnych gwiazd to diabeł tkwi w szczegółach.

Podstawy są proste – obłok molekularny zapada się, rośnie jego gęstości temperatura aż do momentu gdy rozpala się fuzja termojądrowa. Jednak jakie mechanizmy prowadzą do powstania masywnych gwiazd? Co określa ile gwiazd powstania z jednego obłoku? Nowe dane uzyskane przez teleskop SMA (Submilimeter Array) będący wspólnym przedsięwzięciem Obserwatorium Astrofizycznego Smithsonian i Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, pomagają w odnalezieniu odpowiedzi na te pytania.

SMA umożliwia astronomom badanie najwcześniejszych etapów powstawania gwiazd, które nadal są ukryte wewnątrz kokonów gazu i pyłu, które zatrzymują promieniowanie w paśmie widzialnym. W opracowaniu przyjętym do publikacji w The Astrophysical Journal zespół astronomów z Centrum Astrofizyki Harvard-Smithsonian (CfA) zbadał dwa kosmiczne kokony położone w odległości 15 000 lat świetlnych w konstelacji Ogon Węża (Serpens Cauda).

Jeden z tych rejonów wykazuje wyraźny wzrost temperatury wskazujący, że zapewne powstały jeż w nim nowe masywne gwiazdy. Drugi region zawiera wystarczające ilości materii by stworzyć masywne gwiazdy jednak nie wykazuje śladów aktywności gwiazdotwórczej. Znajduje się w najwcześniejszym zidentyfikowanym do tej pory stadium narodzin gwiazd.

„SMA umożliwia nam zobaczenie pyłu i gazu w kokonie z niezwykłą rozdzielczością oraz badanie początkowych stadiów powstawania masywnych gwiazd „- mówi główny autor publikacji – astronom CfA – Qizhou Zhang.

Porównując dane SMA z przewidywaniami teoretycznymi astronomowie mogą testować teorie wyjaśniające powstawanie gwiazd znacznie masywniejszych od Słońca. W trakcie narodzin gwiazd grawitacja ściąga materię do centrum i zwiększa jej gęstość. Grawitacja także odpowiada za fragmentację obłoku na coraz mniejsze kawałki co prowadzi do powstania gromad gwiazd. Fragmentacja utrudnia powstawanie masywnych gwiazd, dlatego część astronomów uważa, że masywne gwiazdy powstają w wyniku zderzeń mniejszych gwiezdnych embrionów.

Dwie siły przeciwstawiają się grawitacji i fragmentacji obłoku – ciśnienie cieplne protogwiazd i turbulencja. To one być może umożliwiają pwostanie masywnych gwiazd bezpośrednio w procesie akrecji gazu. Wcześniejsze prace sugerowały że ciśnienie cieplne dominowało jednak nowe wyniki dostarczone przez SMA wskazują, że to turbulencje mogą dominować – przynajmniej na poziomie skal badanych w opracowaniu.

„Unikalną cechą uzyskanych przez SMA wyników jest to, że możemy sprawdzić część hipotez dotyczących procesów powstawania masywnych gwiazd „- mówi Zhang. -” Przeciwnie do tego, co zakładają modele teoretyczne, nasze obserwacje pokazują, że fragmentacja w tych obłokach jest powstrzymywana nie przez ogrzewanie przez protogwiazdy ale raczej w wyniku turbulencji.”

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *