Міжнародна група дослідників, до якої входять науковці Інституту астрономії Макса Планка (Max Planck Institute for Astronomy, MPIA), виявила поширення теплової хвилі біля масивної протозорі. Це підтверджує уявлення про те, що процес збільшення маси протозорі має сплески. Хвилю помітили завдяки спостереженню природних мікрохвильових мазерів, просторове розташування яких несподівано швидко змінилось.
Хоча основні принципи утворення зір загалом добре зрозумілі, деякі особливості процесу формування масивних зір все ще невідомі. Завдяки сильному гравітаційному стисканню масивної протозорі ядерний синтез в її ядрі починається ще тоді, коли вона набирає масу. Тому подальше зростання маси ускладнюється через тиск випромінювання. Щоб подолати цей опір, речовина з газопилового диска, що оточує зорю, має падати на неї у вигляді масивних фрагментів. У такі моменти яскравість зорі протягом короткого часу сильно зростає. Однак такі коливання важко спостерігати, оскільки протозорі глибоко занурені в щільні газопилові хмари.
Міжнародне об’єднання астрономів, що має назву «Організація моніторингу мазерів» (Maser Monitoring Organisation, M2O), в якій бере участь Інститут астрономії Макса Планка, виявила теплову хвилю, що поширюється в околицях масивної протозорі G358-MM1 за допомогою спостережень з кількома радіотелескопами. Подальші спостереження підтвердили, що її спричинив короткочасний сплеск поглинання речовини протозорею.
Хвиля тепла спричинена активністю мазерів. Мазери є еквівалентом лазерів, що, однак, дають не видиме світло, а мікрохвильове випромінювання, тобто радіохвилі. Вони виникають в ділянках утворення масивних зір як природні, дуже яскраві та компактні джерела випромінювання. Появу мазерів у такому середовищі спричиняють як порівняно високі температури й щільності, так і багатство складної хімії. У випадку G358-MM1 її інтенсивне випромінювання збуджує метанол (метиловий спирт), що приводить до появи мазерів.
Ілюстрація механізму, за допомогою якого теплова хвиля, що поширюється в речовині довкола протозорі, стимулює мазерну активність. Хвиля підвищує температуру газу на короткий час в певних ділянках, що спричиняє появу характерного випромінювання метанолових мазерів. У міру поширення хвилі положення мазера змінюються. Фото з сайту https://phys.org.
Науковці, які реєстрували радіоінтерферометричні дані з високим просторовим розділенням 0,005 кутових секунд (1 кутовий градус = 3600 кутових секунд) з інтервалом у кілька тижнів, виявили, що мазери, схоже, поширюються назовні. Однак визначена швидкість до 8% швидкості світла була занадто високою, щоб бути пов’язаною з рухом газу. Натомість астрономи дійшли висновку, що хвиля, яка поширювалася в навколишньому середовищі протозорі, спричиняла мазерну активність на своєму шляху. Ця теплова хвиля виникла внаслідок аккреції газу на протозорю.
«Спостереження M2O одними з перших надають детальні докази швидких наслідків сплеску падіння речовини на масивну протозорю, що підтримує теорію епізодичного нарощення маси у процесі формування масивних зір», ― пояснив Росс Бернс (Ross Burns) з Національної астрономічної обсерваторії Японії, який очолює дослідницьку групу.
Хендрік Лінц (Hendrik Linz) з MPIA додав: «Спостерігати теплову хвилю прямо в середовищі, де домінує інфрачервоне випромінювання, дуже складно. Мазери, сильні джерела випромінювання в діапазоні довжин хвиль, які легко реєструвати, є дивовижними інструментами спостереження. Вони дають змогу опосередковано відстежувати проходження теплової хвилі на невеликих просторових масштабах, і, отже, на коротких масштабах після сплеску акреції».
Партнери проекту M2O стежитимуть за мазерами у багатьох регіонах формування зір, щоб дізнатися більше про зростання масивних протозір.
За інф. з сайту https://phys.org
