НОВОСТИ КОСМОСА И АСТРОНОМИИ

Астрономы нашли звезду окруженную столовой солью

Астрономы нашли звезду окруженную столовой солью

Новые наблюдения телескопа ALMA позволили обнаружить обычную столовую соль в весьма необычном месте: 1500 световых лет от Земли — в диске, окружающем массивную молодую звезду. И хотя соли и раньше находили в атмосферах старых умирающих звезд, вокруг молодых звезд в звездообразующей области они были обнаружены впервые. Обнаружение этого инкрустированного солью диска может помочь астрономам изучить химию звездообразования, а также выявить другие подобные протозвезды, спрятанные в плотных коконах пыли и газа.

Команда астрономов и химиков, использующих массив Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), обнаружила химические отпечатки хлорида натрия (NaCl) и других подобных соленых соединений, выделяющихся из пыльного диска, окружающего источник I Ориона, массивную молодую звезду в пылевом облаке позади туманности Ориона.

«Удивительно, что мы видим эти молекулы вообще», — сказал Адам Гинзбург, научный сотрудник Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO), ведущий автор статьи, принятой для публикации в Astrophysical Journal. «Поскольку мы только когда-либо видели эти соединения в осыпавшихся внешних слоях умирающих звезд, мы не до конца знаем, что означает наше новое открытие. Однако характер обнаружения показывает, что окружающая среда вокруг этой звезды очень необычна».

Чтобы обнаружить молекулы в космосе, астрономы используют радиотелескопы для поиска их химических сигнатур — контрольных всплесков в рассеянных спектрах радио и миллиметрового света. Атомы и молекулы излучают эти сигналы несколькими способами, в зависимости от температуры окружающей среды.

Новые наблюдения ALMA содержат изобилие спектральных сигнатур или переходов, как их называют астрономы, одних и тех же молекул. Для создания таких сильных и разнообразных молекулярных отпечатков разность температур, в которых находятся молекулы, должна быть предельной и колебаться в пределах от 100 до 4000 Кельвин (от -175 до 3700 по Цельсию). Углубленное изучение этих спектральных пиков может дать представление о том, как звезда нагревает диск, что также будет полезным показателем яркости звезды.

Исследователи предполагают, что эти соли сформировались из пылевых частиц, которые столкнулись и «пролили» свое содержимое в окружающий диск. Их наблюдения подтверждают, что соленые области прослеживают местоположение околозвездного диска.

нравится(0)не нравится(0)

На орбите молодой звезды обнаружены органические соединения

На орбите молодой звезды обнаружены органические соединения

Астрономы, использующие возможности телескопа ALMA, смогли обнаружить сложные органические молекулы на орбите молодой звезды V883 Ori. Внезапная вспышка этой звезды показала молекулы из ледяных соединений в формирующем планету диске. Химический состав диска аналогичен составу комет в современной Солнечной системе. Чувствительные наблюдения ALMA позволяют астрономам реконструировать эволюцию органических молекул от рождения Солнечной системы до объектов, которые мы видим сегодня.

Исследовательская группа под руководством Чон Ын Ли (Университет Кёнг Хи, Корея) использовала большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Atacama (ALMA) для обнаружения сложных органических молекул, включая метанол (CH3OH), ацетон (CH3COCH3), ацетальдегид (CH3CHO), метилформиат (CH3OCHO) и ацетонитрил (CH3CN). Это первый случай, когда ацетон был однозначно обнаружен в области формирования планет или протопланетном диске.

Различные молекулы замораживаются во льду вокруг частиц пыли микрометрового размера в протопланетных дисках. Внезапная вспышка V883 Ori нагревает диск и сублимирует лед, который выпускает молекулы в газ. Область в диске, где температура достигает температуры сублимации молекул, называется «снежной линией». Радиусы снежных линий вокруг молодых звезд составляют около нескольких астрономических единиц (au), однако они увеличиваются почти в 10 раз вокруг вспыхивающих звезд.

Лед, включая замороженные органические молекулы, может быть тесно связан с происхождением жизни на планетах. В нашей Солнечной системе кометы находятся в центре внимания из-за их богатых ледяных соединений. Например, легендарный исследователь комет Европейского космического агентства «Розетта» обнаружил богатую органическую химию вокруг кометы Чурюмова-Герасименко. Считается, что кометы образовались во внешней более холодной области прото-солнечной системы, где молекулы содержались во льду. Исследование химического состава льда в протопланетных дисках напрямую связано с исследованием происхождения органических молекул в кометах и происхождения строительных блоков жизни.

Благодаря острому зрению ALMA и увеличенной снежной линии из-за вспышки звезды астрономы получили пространственное распределение метанола и ацетальдегида. Распределение этих молекул имеет кольцеобразную структуру с радиусом 60 а.е., что в два раза больше орбиты Нептуна. Исследователи предполагают, что внутри этого кольца молекулы невидимы, потому что они скрыты толстым пыльным материалом и их трудно наблюдать, так как они заморожены во льду.

V883 Ori — молодая звезда, расположенная на расстоянии 1300 световых лет от Земли. Эта звезда испытывает так называемый всплеск типа Ориона, внезапное увеличение яркости из-за разрывного потока материала, протекающего от диска к звезде. Эти вспышки длятся только порядка 100 лет. Поэтому шанс наблюдать взрыв довольно редок. Тем не менее, поскольку молодые звезды с широким диапазоном возрастов испытывают вспышки, астрономы ожидают, что смогут проследить химический состав льда на протяжении эволюции молодых звезд.

нравится(2)не нравится(0)

Здесь рождаются планеты! — Новая фотография телескопа ALMA

Здесь рождаются планеты! - Новая фотография телескопа ALMA

На представленной ниже фотографии телескопа ALMA показан один из двадцати протопланетных дисков, сфотографированных и исследованных в ходе выполнения первой из «Больших программ» миссии: «Подструктуры дисков с высоким угловым разрешением» (Disk Substructure sat High Angular Resolution Project–DSHARP). В диске AS209 субструктуры особенно ясно видны благодаря присутствию в нем тонких контрастных колец и его положению по отношению к лучу зрения – почти «плашмя».

Не смотря на то, что в таких дисках как правило концентрические кольца, видимые на этом изображении особенно ясно и отчетливо, и они являются обычной структурной деталью, их ширина, количество и размеры промежутков между ними могут быть абсолютно разными. Науке пока неизвестно, каким именно образом эти подструктуры сформировались и как из них образовались планеты. Эти детали могут оказаться ключевыми для определения типа планетной системы, которая, в конечном итоге, формируется из диска.

В рамках одной из интерпретаций, между молодыми протопланетами и самим диском могут происходить быстрые и сложные взаимодействия, причем на значительно более ранней стадии эволюции планетной системы, чем считалось раньше. В соответствии с общепринятой теорией образования планет, пыль в дисках слипается в зерна, то есть в своего рода «булыжники», которые образуют планетезимали. Тем не менее, эта теория, всегда спотыкается об одну трудность: как только объект достигает определенной массы, динамика диска приводит к тому, что он устремляется к материнской звезде и падает на нее еще до момента формирования планеты.

Результаты программы DSHARP свидетельствуют, что подструктуры диска способны создавать эту динамику и обеспечивать создание «тихих гаваней», в которых молодые планетезимали продолжают увеличиваться в размерах. Возможно,такимподструктурам обязана своим существованием и наша Земля.

нравится(1)не нравится(0)

Найдена самая необычная двойная звездная система

Новое исследование, проведенное астрономами из Университета Уорика, сообщает о первом подтвержденный примере системы двойной звезды, которая перевернула окружающий их диск в положение, при котором он выходит за орбитальную плоскость этих звезд. Для обнаружения объекта группа астрономов использовала массив телескопов ALMA, что позволило получить изображения с высоким разрешением диска размером с пояс астероидов.

Вся система представляет собой необычный вид толстого «обруча» из газа и пыли, вращающегося под прямым углом к ​​двойной орбите звезды. До сих пор эта схема существовала только в умах теоретиков, но наблюдение ALMA доказывает, что полярные диски такого типа существуют и могут даже быть относительно распространенными.

Новое исследование было опубликовано 14 января научным сотрудником Университета Королевского общества, доктором Грантом М. Кеннеди из Департамента физики Уорикского университета и Центра экзопланет и обитания в статье, озаглавленной «Окружной протопланетарный диск в полярной конфигурации».

Сам доктор Грант М. Кеннеди из Университета Уорика сообщил по этому поводу: «Диски, богатые газом и пылью, видны вокруг почти всех молодых звезд, и мы знаем, что, по крайней мере, треть из них, вращающихся вокруг одиночных звезд, образуют планеты. Некоторые из этих планет в конечном итоге смещаются относительно вращения звезды, поэтому мы задались вопросом, возможно ли подобное сделать для околоземных планет. Причуда динамики означает, что так называемое полярное смещение должно быть возможным, но до сих пор у нас не было доказательств смещения дисков, в которых эти планеты могли бы образоваться «.

Доктор Кеннеди и его коллеги-исследователи использовали ALMA, чтобы определить ориентацию кольца газа и пыли в системе. Орбита двойной звезды была ранее известна из наблюдений, которые количественно определяли, как звезды движутся относительно друг друга. Комбинируя весь массив информации, они смогли установить, что пылевое кольцо соответствовало идеальной полярной орбите. Это означает, что в то время как звездные орбиты вращаются вокруг друг друга в одной плоскости, как две лошади на детской карусели, диск окружает эти звезды под прямым углом к ​​их орбитам, — подобно гигантскому колесу обозрения с каруселью в центре.

 «Возможно, самая захватывающая вещь в этом открытии состоит в том, что диск показывает некоторые из тех же самых сигнатур, которые мы приписываем росту пыли в дисках вокруг одиночных звезд. Это означает, что формирование планеты может, по крайней мере, начаться в этих полярных околоземных дисках, а также может быть целая популяция смещенных околоземных планет, которые нам еще предстоит обнаружить, в том числе и такие вещи, как странные сезонные вариации».

Если бы на внутреннем краю пылевого кольца присутствовала планета или планетоид, само кольцо появилось бы с поверхности в виде широкой полосы, поднимающейся почти перпендикулярно от горизонта. Полярная конфигурация означает, что звезды могут двигаться внутрь и наружу от плоскости диска, давая объектам две тени за раз. Времена года на планетах в таких системах также будут другими. На Земле они меняются в течение года, когда мы вращаемся вокруг Солнца. Полярная околоземная планета будет иметь времена года, которые также изменяются, поскольку разные широты получают более или менее освещения по всей двойной орбите.

Вывод подвел соавтор исследования, доктор Дэниэл Прайс из Центра астрофизики (MoCA) Университета Монаш и Школы физики и астрономии добавил:

«Раньше мы думали, что другие солнечные системы будут образовываться так же как и наша, с планетами, которые все вращаются в одном и том же направлении вокруг одного Солнца. По получив новые изображения, мы видим вращающийся диск из газа и пыли вокруг сразу двух звезд. Кроме того, было крайне необычно обнаружить, что этот диск вращается под прямым углом к ​​орбите двух звезд.  Звучит невероятно, но вокруг этого диска были замечены еще две звезды, то есть если бы здесь родились планеты, в небе было бы четыре солнца! ALMA — просто фантастический телескоп, он позволяет нам так много узнать о том,  как формируются планеты в других солнечных системах».

нравится(2)не нравится(0)

Астрономы впервые сравнили сразу двадцать протопланетных дисков

Астрономы зарегистрировали около 4000 новых экзопланет на орбитах далеких звезд. И хотя открытие этих вновь обретенных миров уже не является чем-то выдающимся в научном мире, ученые еще очень многого не знают о рождении планет и точных космических рецептах, которые порождают огромное количество планетарных тел, которые они уже обнаружили, включая так называемые горячие Юпитеры, массивные каменистые миры, ледяные карликовые планеты и землеподобные планеты.

Чтобы помочь ответить на эти и другие интригующие вопросы, команда астрономов провела первый крупномасштабный обзор протопланетных дисков, поясов пыли и газа вокруг молодых звезд с помощью массива телескопов ALMA (Atacama) и получили потрясающие изображения с высоким разрешением 20-ти соседних протопланетных дисков. Это позволило выявить разнообразие особенностей, о которых астрономы не догадывались ранее. Исследование было опубликовано в специальном выпуске журнала Astrophysical Journal Letters.

По мнению исследователей, наиболее убедительная интерпретация этих наблюдений заключается в том, что большие планеты, по размеру и составу похожие на Нептун или Сатурн, формируются быстро, намного быстрее, чем позволяла бы существующая теория. Такие планеты также имеют тенденцию формироваться во внешних пределах их солнечных систем на огромных расстояниях от их звезд-хозяев.

Такое преждевременное образование может также помочь объяснить, как каменистые миры размером с Землю способны развиваться и расти, переживая саморазрушение в первые периоды существования.

«Цель этой многомесячной кампании наблюдений заключалась в поиске структурных сходств и различий протопланетных дисков. Удивительно четкое видение ALMA выявило ранее невиданные структуры и неожиданно сложные их части», — сказал Шон Эндрюс, астроном из Гарвард-Смитсоновского центра Astrophysics (CfA) и руководитель исследовательской кампании ALMA. «Мы видим четкие детали вокруг широкого ассортимента молодых звезд различной массы. Самая убедительная интерпретация этих весьма разнообразных мелкомасштабных особенностей заключается в том, что существуют невидимые планеты, взаимодействующие с материалом диска».

Ведущие модели формирования планет утверждают, что планеты рождаются в результате постепенного накопления пыли и газа внутри протопланетного диска, начиная с зерен ледяной пыли, которые сливаются, образуя все более и более крупные камни, до момента появления астероидов, планетезималей и планет. Этот иерархический процесс должен развернуться на многие миллионы лет, предполагая, что его влияние на протопланетные диски будет наиболее распространенным в старых, более зрелых системах. Однако наличие доказательств указывает на то, что это не всегда так.

нравится(0)не нравится(0)

Землеподобных планет может быть намного больше, чем считалось ранее

Так называемые «Суперземли» и планеты типа Нептун могут образовываться вокруг молодых звезд в гораздо большем количестве, чем предполагали ученые, — об этом говорит новое исследование международной группы астрономов.

Наблюдая за выборкой молодых звезд в звездообразующей области в созвездии Тельца, исследователи обнаружили, что многие из них окружены структурами, которые лучше всего можно объяснить как следы, созданные невидимыми молодыми планетами в процессе их формирования. Исследование, опубликованное в журнале Astrophysical Journal, помогает ученым лучше понять, каким образом сформировалась наша собственная Солнечная система.

Около 4,6 миллиарда лет назад Солнечная система представляла собой волнистый, вздымающимся вихрь газа и пыли, окружающий «новорожденное» Солнце. На ранних стадиях этот так называемый протопланетный диск не имел различимых черт, но вскоре его части начали сливаться в глыбы материи — будущие планеты. Когда они поднимали новый материал во время своего вращения вокруг Солнца, они росли и начинали заполнять пробелы между кольцами, образуя диск, из которого они сформировались. Со временем пыльный диск уступил место относительно упорядоченному расположению, которое мы видим сегодня, состоящему из планет, лун, астероидов и случайных комет.

Используя массив массив телескопов «Атакама» или ALMA, состоящий из 45 радиоантенн в пустыне Атакама в Чили, команда провела обзор молодых звезд в звездообразующей области Тельца, — обширное облако газа и пыли, расположенное на скромном расстоянии в 450 световых лет от земного шара. Когда исследователи обнаружили 32 звезды, окруженные протопланетными дисками, они обнаружили, что у 12 из них с вероятностью 40 процентов есть кольца и промежутки, структуры, которые согласно измерениям и расчетам команды лучше всего объясняются наличием загадочных планет.

«Это захватывающе, потому что в первый раз статистика экзопланет, которая предполагает, что «суперземли» и «нептуны» являются наиболее распространенным типом планет, совпадают с наблюдениями за протопланетными дисками», — сказал ведущий автор статьи Фэн Лонг, докторант в Институте астрономии и астрофизики им. Кавли в Пекинском университете (Китай).

нравится(0)не нравится(0)

Ученые решили переписать учебники астрономии: «не пончики, а фонтаны»

Основываясь на компьютерном моделировании и новых наблюдениях Большого миллиметрового/субмиллиметрового массива телескопов Atacama (ALMA), исследователи обнаружили, что кольца газа, окружающие активные сверхмассивные черные дыры, не такие уж на самом деле и кольца в форме «пончиков». Оказалось, что газ, вытесненный из центра, взаимодействует с нагнетающим газом и создает динамический характер циркуляции, подобный водному фонтану в городском парке.

Большинство галактик вмещают в свои центры сверхмассивную черную дыру, в миллионы или миллиарды раз больше, чем Солнце. Некоторые из этих черных дыр довольно активно поглощают материал. Но астрономы полагали, что вместо того, чтобы попасть прямо в черную дыру, вещество вместо этого накапливается вокруг активной черной дыры, образующей структуру кольца.

Такума Идзуми, научный сотрудник Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), возглавил команду астрономов, которая использовала ALMA для наблюдения сверхмассивной черной дыры в Галактике Circinus, расположенной на расстоянии 14 миллионов световых лет от Земли в направлении созвездия Циркуль. Затем команда сравнила свои наблюдения с компьютерным моделированием газа, падающего в сторону черной дыры, с помощью супер-компьютера Cray XC30 ATERUI, управляемого NAOJ. Это сравнение показало, что предполагаемое кольцо на самом деле не является жесткой структурой, а представляет по факту сложный набор динамичных газообразных компонентов. Выяснилось, что холодный молекулярный газ, падающий к черной дыре, образует диск вблизи плоскости вращения. Когда он приближается к черной дыре, этот газ нагревается до тех пор, пока молекулы не разлагаются на атомы и ионы компонентов. Некоторые из этих атомов затем вытесняются выше и ниже диска, а не поглощаются черной дырой. Этот горячий атомный газ падает на диск, создавая турбулентную трехмерную структуру. Эти три компонента циркулируют непрерывно, подобно водному фонтану в городском парке.

«Предыдущие теоретические модели указывали на плотную структуру этих колец», — объясняет теоретик Kayichi Wada из Университета Кагошимы в Японии, который возглавил работу над моделью и является членом исследовательской группы. «Вместо того, чтобы исходить из предположений, наша симуляция началась с физических уравнений и впервые показала, что газовая циркуляция образует «пончик» естественным образом. Наше симуляция также может объяснить различные наблюдательные особенности системы».

«Изучив движение и распределение как холодного молекулярного газа, так и теплого атомного газа с помощью ALMA, мы продемонстрировали происхождение так называемой« донной »структуры вокруг активных черных дыр», — сказал Идзуми. «Основываясь на этом открытии, нам нужно переписать учебники астрономии».

нравится(0)не нравится(0)

Астрономы настроили новую частоту для получения сигналов из космоса

Астрономы, курирующие работу большого массива миллиметрового/субмиллиметрового телескопа Atacama (ALMA), смогли настроить еще один канал для получения сигналов из космоса. При помощи высокочастотных приемников, ученые получили 695 новых радиосигналов различных молекул в обширной зоне формирования массивной звезды.

Подобно тому, как различные радиостанции на Земле транслируют различную информацию, различные частоты радиоволн, поступающих из космоса, содержат различную информацию об окружающей среде и химическом составе их источника. Приемники ALMA Band 10 (от 787 до 950 ГГц) являются самой высокой полосой частот. Ранее это была недоступная полоса частот не только для ALMA, но и для других наземных радиотелескопов.

Бретт МакГуайр, химик Национальной радиоастрономической обсерватории в Шарлоттсвилле (США), а также его коллеги наблюдали за объектом NGC 6634I — обширной областью звездообразования. NGC 6334I входит в состав туманности Кошачья лапа, расположенной на расстоянии 4 300 световых лет от Земли. NGC 6334I ранее наблюдалась на этой частоте с помощью космической обсерватории «Гершель» Европейского космического агентства. Однако «Гершель обнаружил всего 65 молекулярных эмиссионных линий, тогда как ALMA — 695. Молекулы, обнаруженные в NGC 6334I, включают в себя метанол, этанол, метиламин и гликоляльдегид и даже самую простую молекулу сахара. Гликоляльдегид ранее был обнаружен и в других местах в космосе, но ясность обнаружения ALMA повышает ожидания того, что наблюдения с использованием приемников Band 10 обеспечат новое понимание распределения этих и других молекул в космическом пространстве.

«Первые научные результаты приемника ALMA Band 10 доставили нам невероятное удовольствие», — сказал Йошинори Узава, директор Центра усовершенствованных технологий NAOJ, инженер-исследователь, специализирующийся на сверхпроводящих устройствах и руководитель разработки приемника Band 10. «Я хотел бы выразить свою признательность всем (кто мне помогал) и с нетерпением жду возможности увидеть еще новые объекты во Вселенной».

нравится(1)не нравится(0)

Галактический фонтан — невероятное открытие астрономов ESO

Наблюдения телескопа ALMA и данные, полученные со спектрографом MUSE, установленном на телескопе ESO VLT позволили астрономам обнаружить действительно колоссальный источник молекулярного газа, который все время «подпитывается» за счет энергии черной дыры в самой яркой галактике Abell 2597. Подобный приток и отток вещества в течение всего галактического цикла наблюдается впервые.

Abell 2597 находится на расстоянии в один миллиард световых лет от Земли, что, по космическим меркам, относительно не далеко. Наблюдения показали, что в центре галактики находится сверхмассивная черная дыра в центре далекой галактики выбрасывает в пространство мощную струю холодного молекулярного газа, который после этого падает обратно на черную дыру в своеобразным галактическим дождем. Одновременный приток и отток вещества, который принял форму «фонтана» растянулся по пространственной шкале на 100 000 световых лет.

“Возможно, это первая звездная система, в которой мы нашли ясные свидетельства как притока холодного молекулярного газа к черной дыре, так и его оттока или выброса в виде джетов, истекающих из окрестности черной дыры”,— сообщил Грант Тремблей (Grant Tremblay) из Гарвардско-Смитсонианского центра астрофизики, руководитель исследования. “Сверхмассивная черная дыра в центре гигантской галактики действует по принципу механики фонтана”.

Чтобы проследить положение и движение молекул окиси углерода внутри туманности, Тремблей и его группа воспользовались телескопом ALMA. Астрономы выявили, что холодные молекулы с температурой до минус 250–260°C, падают по направлению к черной дыре. Более того, инструмент MUSE, установленный на Очень Большом Телескопе ESO позволил отследить движения более теплого газа, который выбрасывается из области черной дыры в форме джетов – струйных выбросов.

“Уникальная особенность этой работы состоит в том, что мы выполнили очень детальный комплексный анализ поведения источника с использованием данных, полученных как от ALMA, так и от MUSE”, – пояснил Тремблей. “Эти два инструмента представляют собой просто невероятно мощную комбинацию”.

Выяснилось, что холодный газ падает в направлении черной дыры, выделяя в ее окрестности огромное количество энергии и тем самым приводя к выбросу в пространство невероятно быстрых струй раскаленной плазмы. Джеты мощными струями вытекают из черной дыры, образуя невероятный по своим размерам и величию фонтан. При этом плазма не имеет даже крохотного шанса вырваться из гравитационных объятий своей галактики, где она сначала охлаждается, высвечивается, замедляется и в итоге падает обратно в черную дыру для того, чтобы повторить цикл.

Подобные наблюдения могут сыграть решающую роль для понимания жизненного цикла галактик. Астрономы предполагают, что представленный процесс может оказаться не только стандартным, но и невероятно важным для понимания механизма формирования галактик в целом. Не смотря на то, что, как и приток, и отток холодного молекулярного газа по отдельности уже регистрировались прежде, вместе в одной системе они зарегистрированы впервые, то есть впервые астрономам удалось доказать, что оба процесса являются составляющими одного масштабного явления.

нравится(1)не нравится(0)

Астрономы заметили странные объекты на орбите черной дыры нашей Галактики

На этой фотографии, представленной Атакамской Большой обсерваторией ALMA, неожиданно для себя астрономы смогли выделить странную область вокруг Стрелец A*- свермассивной черной дыры в центре Млечного Пути (она отмечена на кадре небольшим кругом). Подобное наблюдение дает ученым доказательство того, что на орбите черной дыры нашей галактики существуют облака из межзвездного газа и пыли, которые с огромной скоростью вращаются вокруг нее.

В научном мире подобные компактные молекулярного газа, преимущественно состоящие из водорода называют «молекулярными облачками» (cloudlets). Астрономы долгое время пытались доказать их существование в этой области и вот это наконец удалось. На представленном изображении хорошо видно распределение молекул окиси углерода, второго по обилию молекулярного компонента в «облачках». Данные объекты находятся на расстоянии в 26 000 световых лет от Земли, обладают внушительной орбитальной скоростью и находятся всего на расстоянии одного светового года от черной дыры.

Открытие состоялось благодаря высокой разрешающей способностьи телескопа ALMA. Исходные массивные облака были фрагментированы приливными силами на более плотные и короткоживущие менее плотные компоненты. Последние удалось идентифицировать благодаря специфическим признакам прохождения синхротронного излучения, исходящего от Стрелец A* через диффузный газ между «облачками».

Несмотря на то, что обычно облака молекулярного газа потенциально способны порождать новые звезды, эту особенность нельзя отнести к «облачкам», так как их массы сравнительно малы, всего около 60 масс Солнца, а находятся они в зоне действия мощных дестабилизирующих гравитационных сил источника Стрелец A*.

нравится(29)не нравится(6)

Астрономы обнаружили самый молодой аккреционный диск

Международная команда ученых во главе с Чин-Фей Ли в Институте астрономии и астрофизики Академии наук (ASIAA) обнаружила очень маленький аккреционный диск, сформированный вокруг одной из самых молодых протозвезд. Открытие было сделано при помощи массивного миллиметрового/субмиллиметрового массива Atacama (ALMA). Это открытие создает ограничение на существующую теорию дискового образования, так как подтверждает теорию о том, что диск может формироваться намного раньше, чем считалось раньше. Кроме того был обнаружен компактный вращающийся отток. Это позволило астрономам отследить дисковый ветер, переносящий угловой момент с диска и, таким образом, облегчающий формирование диска.

«ALMA настолько мощна, что может наблюдать аккреционный диск с радиусом до 15 астрономических единиц (AU)», — сообщил Чин-Фей Ли в ASIAA. «Поскольку этот диск в несколько раз моложе, чем ранее наблюдаемый подобный, результат наших наблюдений накладывает сильное ограничение на текущую теорию формирования дисков, так как теперь мы знаем, что время образования диска может быть в несколько раз раньше. Кроме того, наряду с предыдущим результатом наблюдениястарых дисков, наш результат наблюдений благоприятствует модели, где радиус диска растет линейно с протозвездной массой и, таким образом, поддерживает сценарий «раннего начала, медленного роста», который вступает в противоречие со сценарием «медленного начала, быстрого роста» принятого ранее как образец формирования аккреционного диска вокруг протозвезды».

HH 211 является одной из самых молодых протозвездных систем в созвездии Персей на расстоянии около 770 световых лет от Земли. Центральные протозвезды имеют возраст около 10 000 лет и массу менее 0,05 солнечной массы. Он управляет мощной биполярной струей и, следовательно, должен эффективно поглощать материал.

Предыдущий поиск с разрешением около 50 АА нашел только небольшой пылевой диск около протозвезды. Теперь с ALMA с разрешением 7 AU, что примерно в 7 раз мельче, позволило выявить пылевой диск на субмиллиметровой длине волны. На данный момент это самый малый аккреционный диск, питающий центральный протозвезды и имеющий радиус около 15 а.е. При этом диск достаточно широкий, что указывает на то, что субмиллиметровые излучающие свет частицы еще не осели на среднюю плоскость. В отличие от ранее наблюдаемого диска HH 212, который выглядит как большой «гамбургер», этот молодой диск больше похож на небольшую «булочку». Таким образом, кажется, что крайний диск будет расти от небольшой «булочки» до большого «гамбургера» на более поздней стадии. Кроме того, был обнаружен компактный вращающийся отток, и он может проследить направление дискового ветра, переносящего угловой момент с диска и, таким образом, облегчающий формирование диска.

Наблюдения дают ученым захватывающую возможность непосредственно обнаруживать и характеризовать маленькие диски вокруг самых молодых протозвезд, что позволяет полностью пересмотреть процессы формирования диска, а следовательно и сами процессы формирования звезд.

нравится(0)не нравится(0)

Астрономы разгадали тайну далекой «галактики-монстра»

Международная команда астрономов из Японии, Мексики и Университета Массачусетса Амхерст, изучая «галактику-монстр» на расстоянии 12,4 миллиарда световых лет от Земли неожиданно сообщили, что их инструменты достигли в 10 раз более высокого углового разрешения, чем когда-либо прежде, что позволило рассмотреть структурные детали галактики, ранее полностью неизвестные. Кроме того, они смогли проанализировать динамические свойства объекта, которые также раньше не могли быть исследованы. Новая статья была опубликована в журнале Nature.

Предполагается, что во Вселенной так называемые «галактики-монстры» или экстремальные звездные галактики являются предками массивных галактик, таких как Млечный Путь, поэтому эти данные о галактике, известной как COSMOS-AzTEC-1 дают возможность понять их формирование и эволюцию.

Соавтор нового исследования Мин Юнь, профессор астрономии в UMass Amherst и член команды, которая открыла эту галактику с использованием инструмента AzTEC в Чили в 2007 году тоже высказался по этому поводу:

«Настоящим сюрпризом является то, что эта галактика почти 13 миллиардов лет назад представляла собой массивный, упорядоченный газовый диск, который находится в состоянии постоянного вращения, а не как мы ожидали, беспорядочно разрушающимся объектом, на что указывало большинство предыдущих теоретических исследований».

Наблюдения показали, что этот газовый диск на данный момент динамически неустойчив, что указывает на то он фрагментирован и переживает период огромной звездной вспышки, что помогает объяснить колоссальную скорость звездообразования в этой области: более чем в 1000 раз больше, чем образует галактика Млечный Путь.

Данное открытие стало возможно благодаря COSMOS-AzTEC-1 — большому миллиметровому/субмиллиметровому массиву Atacama (ALMA), телескопу и объекту, эксплуатируемому международным сообществом в Чили. Кен-Ити Тадаки является ведущим автором статьи и докторантом из Японского общества содействия науке и Национальной астрономической обсерватории.

Астрономы давно задавались вопросом, почему галактики-монстры могут образовывать звезды с такой стремительной скоростью. Для понимания этого, им нужно было охарактеризовать окружающую среду вокруг звездных «питомников». Тадаки и команда обнаружили, что COSMOS-AzTEC-1 богат ингредиентами звезд, но ученым по-прежнему было трудно понять природу космического газа в галактике. Они использовали высокое разрешение и высокую чувствительность ALMA для наблюдения за галактикой и получения подробной карты распределения и движения газа, чтобы создать карту молекулярного газа с наивысшим разрешением.

«Мы обнаружили, что на расстоянии нескольких тысяч световых лет от центра есть два отдельных больших облака», — объяснил Тадаки. «В самых отдаленных звездных галактиках в центре активно формируются звезды, поэтому для нас было удивительно найти облака вне центра. Как эти галактики смогли собрать такое большое количество газа, а затем по существу превратить весь запас газа в звезды в мгновение ока долгое время оставалось для нас загадкой, но первые ответы на эти вопросы у нас есть уже сейчас».

Новые наблюдения показали, что галактика-монстр оснащена «чрезвычайно тяжелым газом, который каким-то образом стабилизировался до тех пор, пока не было накоплено достаточное количество газа. Однако они до сих пор не понимал, каким образом могло сформироваться столь огромное облако газа и что удерживало этот огромный запас газа от воспламенения и превращения в звезды.

Данные с массива телескопов ALMA: распределение молекулярного газа (слева) и частиц пыли (справа). В дополнение к плотному облаку в центре, исследовательская группа обнаружила два плотных облака в нескольких тысячах световых лет от центра.

Астрономы обнаружили, что газовые облака в COSMOS-AzTEC-1 очень неустойчивы, что само по себе необычно. В нормальной ситуации это указывает на то, что внутренняя сила тяжести и внешнее давление сбалансированы. Когда гравитация преодолевает давление, газовое облако рушится и быстро формирует звезды. Затем происходят взрывы звезд и сверхновых, а в конце жизненного цикла звезды взрываются газы, которые увеличивают внешнее давление. В результате гравитация и давление достигают сбалансированного состояния, а звездообразование продолжается в умеренных темпах. Таким образом, звездообразование в галактиках происходит саморегулируемо.

Но в COSMOS-AzTEC-1 давление намного слабее, чем гравитация, а следовательно баланс нарушен. Именно поэтому это скопление звезд и превратилась в галактику-монстра. Тадаки, Юнь и его коллеги считают, что газ в COSMOS-AzTEC-1 будет полностью потреблен за 100 миллионов лет, что в 10 раз быстрее, чем в других звездообразующих галактиках.

Почему газ в COSMOS-AzTEC-1 настолько неустойчив, для ученых пока не понятно, но предполагаемой причиной астрономы называют «слияние галактик». Столкновение Галактики могло эффективно транспортировать газ в небольшую область и содействовать интенсивному образованию звезд.

нравится(3)не нравится(0)

Популярные статьи

Популярные блоги