Пыль повсюду в космосе, но распространяющиеся вещи - это то, о чем астрономы мало знают. «Мы не только не знаем, что это за материал, но и не знаем, где он сделан и как он попадает в космос», - сказал Дональд Йорк, профессор Чикагского университета. Но теперь Йорк и группа сотрудников обнаружили двухзвездную систему HD 44179, которая может создавать фонтан пыли. Это открытие имеет широкие последствия, потому что пыль имеет решающее значение для научных теорий о том, как звезды образуются.
Система двойных звезд находится внутри того, что астрономы называют красным прямоугольником, туманностью, заполненной газом и пылью, расположенной примерно в 2300 световых годах от Земли.
Одна из двойных звезд - звезда пост-асимптотической гигантской ветви (post-AGB), тип звездных астрономов, которые считают вероятным источником пыли. Эти звезды, в отличие от Солнца, уже сожгли весь водород в своих ядрах и разрушились, сжигая новое топливо, гелий.
Во время перехода между горением водорода и гелия, который происходит в течение десятков тысяч лет, эти звезды теряют внешний слой своей атмосферы. В этом охлаждающем слое может образоваться пыль, и радиационное давление, исходящее из внутренней части звезды, выталкивает пыль от звезды вместе с достаточным количеством газа.
В двухзвездных системах диск материала от звезды после AGB может образовываться вокруг второй, меньшей, медленно развивающейся звезды. «Когда в астрономии образуются диски, они часто образуют струи, которые выдувают часть материала из исходной системы, распределяя материал в пространстве», - пояснил Йорк.
«Если облако газа и пыли разрушается под действием собственной силы тяжести, оно немедленно нагревается и начинает испаряться», - сказал Йорк. Что-то, возможно, пыль, должно немедленно охладить облако, чтобы предотвратить его повторный нагрев.
Гигантская звезда, сидящая в красном прямоугольнике, относится к числу тех, которые слишком горячие, чтобы допустить конденсацию пыли в их атмосфере. И все же гигантское кольцо пыльного газа окружает его.
Команда Витта сделала примерно 15 часов наблюдений за двойной звездой за семилетний период с помощью 3,5-метрового телескопа в обсерватории Апач-Пойнт в Нью-Мексико. «Наши наблюдения показали, что это, скорее всего, гравитационное или приливное взаимодействие между нашей гигантской звездой из Красного прямоугольника и близкой к солнцу звездой-компаньоном, из-за которой материал покидает оболочку гиганта», - сказал сотрудник Адольф Витт из Университета Толедо.
Часть этого материала заканчивается диском скопления пыли, которая окружает эту меньшую звезду-компаньона. Постепенно, в течение приблизительно 500 лет, материал превращается в меньшую звезду.
Непосредственно перед тем, как это произойдет, меньшая звезда выбрасывает небольшую долю накопленного вещества в противоположных направлениях с помощью двух газовых струй, называемых «биполярными струями».
Другие количества вещества, извлеченные из оболочки гиганта, оказываются на диске, который огибает обе звезды, где он охлаждается. «Тяжелые элементы, такие как железо, никель, кремний, кальций и углерод, конденсируются в твердые зерна, которые мы видим как межзвездная пыль, как только они покидают систему», - объяснил Витт.
Образование космической пыли ускользнуло от телескопического обнаружения, потому что оно длится, возможно, всего 10 000 лет - короткий период в жизни звезды. Астрономы наблюдали другие объекты, похожие на красный прямоугольник в окрестностях Земли Млечного пути. Это говорит о том, что процесс, который наблюдала команда Витта, довольно распространен, если смотреть в течение всей жизни галактики.
«Процессы, очень похожие на то, что мы наблюдаем в туманности Красный прямоугольник, происходили, возможно, сотни миллионов раз с момента образования Млечного пути», - сказал Витт, который объединился с давними друзьями в Чикаго для исследования.
Команда решила достичь относительно скромной цели: найти источник красного ультрафиолетового излучения в красном прямоугольнике. Красный прямоугольник отображает несколько явлений, которые требуют ультрафиолетового излучения в качестве источника энергии. «Проблема в том, что очень светящаяся центральная звезда в красном прямоугольнике недостаточно горячая, чтобы производить необходимое ультрафиолетовое излучение», - сказал Витт, поэтому он и его коллеги решили его найти.
Оказалось, что ни одна звезда в двойной системе не является источником УФ-излучения, а, скорее, горячая внутренняя область диска, закрученная вокруг вторичной обмотки, которая достигает температуры около 20000 градусов. Их наблюдения, сказал Витт, «были гораздо более продуктивными, чем мы могли себе представить в наших самых смелых мечтах».
Источник: Чикагский университет
