НОВОСТИ КОСМОСА И АСТРОНОМИИ

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