Это жесткая старая вселенная там. У молодой звезды есть много поводов для беспокойства, так как массивные звезды, которые только начинают сиять, могут наполнить звездный питомник штормом солнечного ветра.
Нет, это не B-фильм: «Звезды смерти Ориона» реальны. Такие монстры приходят в форме молодых звезд типа О.
И вот, впервые команда астрономов из Канады и США поймала таких звезд в действии. Исследование, опубликованное в этом месяце Астрофизический Журнал, сфокусированный на известных протопланетных дисках, обнаруженных космическим телескопом Хаббла в туманности Ориона.
Эти протопланетные диски, также известные как «головастики» или проплиды, представляют собой коконы пыли и газа, в которых находятся звезды, которые только начинают сиять. Большая часть этого остатка материала будет собираться в планеты, но близлежащие массивные звезды O-типа могут вызывать хаос в звездной детской, часто нарушая процесс.
«Звезды O-типа, которые действительно являются монстрами по сравнению с нашим Солнцем, испускают огромное количество ультрафиолетового излучения, и это может разрушить развитие молодых планетных систем», - сказала астроном Рита Манн в недавнем пресс-релизе. Манн работает в Национальном исследовательском совете Канады в Виктории и является ведущим исследователем проекта.
Ученые использовали Atacama Large Millimeter Array (ALMA), чтобы исследовать пропилды Ориона в беспрецедентных деталях. Подтверждающие наблюдения были также сделаны с использованием Субмиллиметрового массива на Гавайях.
ALMA увидела «первый свет» в 2011 году и уже достигла некоторых первоклассных результатов.
«ALMA является самым чувствительным телескопом в мире на высокочастотных радиоволнах (например, 100–1000 ГГц). Даже имея лишь небольшую долю от своего окончательного количества антенн (22 из запланированных 50 работоспособных), мы смогли обнаружить с помощью ALMA диски, расположенные относительно близко к О-звезде, тогда как предыдущие обсерватории не смогли их обнаружить », - сказал Джеймс. Ди Франческо из Национального исследовательского совета Канады рассказал Космический Журнал, «Поскольку яркость диска на этих частотах пропорциональна его массе, эти обнаружения означают, что мы можем измерить массы дисков и точно убедиться, что они были аномально низкими вблизи звезды O-типа».
ALMA также удвоила количество проплидов, наблюдаемых в регионе, а также смогла заглянуть в эти коконы и провести прямые измерения массы. Эта обнаруженная масса была удалена ультрафиолетовым ветром от подозрительных звезд O-типа. Ранее Хаббл был свидетелем такого зачистки, но ALMA впервые смогла измерить массу внутри дисков.
И то, что было обнаружено, не сулит ничего хорошего для формирования планет. Такие протозвезды, находящиеся в пределах 0,1 светового года от звезды O-типа, предназначены для очистки своего кокона от газа и пыли всего за несколько миллионов лет, всего лишь мгновение в игре планетарного формирования.
Принимая во внимание кредо звезды O-типа «ярко гореть и умереть молодым», этот тип события может быть довольно типичным для туманностей во время раннего звездообразования.
«Звезды O-типа имеют относительно короткую продолжительность жизни, скажем, около 1 миллиона лет для самой яркой O-звезды в Орионе - которая в 40 раз превышает массу нашего Солнца - по сравнению с 10 миллиардами лет жизни менее массивных звезд, таких как наше Солнце», Ди Франческо рассказал Космический Журнал, «Поскольку эти скопления обычно являются единственными местами, где образуются О-звезды, я бы сказал, что этот тип события действительно типичен для туманностей, в которых происходит раннее образование звезд».
Новорожденные звезды обычно находятся в непосредственной близости друг от друга в таких звездных питомниках, как M42. Исследователи в исследовании обнаружили, что любые проплиды в ультрафиолетовой оболочке массивной звезды будут измельчать диск в короткие сроки, сохраняя в среднем менее 50% массы всего Юпитера. Однако после «радиуса поражения» в 0,1 светового года шансы этих проплидов на сохранение массы возрастают, и исследователи наблюдают от 1 до 80 оставшихся масс Юпитера.
Результаты этого исследования также важны для понимания того, на что похожи ранние жизни звезд, и, возможно, родословной нашей собственной солнечной системы, а также того, насколько распространенной или редкой является наша собственная история в истории вселенной.
Есть свидетельства того, что наша солнечная система, возможно, была свидетелем одной или нескольких соседних сверхновых в начале своей жизни, о чем свидетельствуют изотопные измерения. Нам несколько повезло, что у нас были такие близлежащие мероприятия, чтобы «засолить» нашу среду тяжелыми элементами, но не очистить нас в целом.
«Скорее всего, наше собственное Солнце сформировалось в кластерной среде, аналогичной Орионской, поэтому хорошо, что мы не образовали слишком близко к О-звездам в ее родительской туманности», - сказал Ди Франческо. Космический Журнал, «Когда Солнце было очень молодым, оно было достаточно близко к звезде с большой массой, поэтому, когда оно взорвалось (взошло сверхновое), в протосолнечную систему были добавлены некоторые изотопы, такие как Al-26, которые образуются только во время сверхновых. »
Это возможная судьба массивных звезд O-типа в туманности Ориона, хотя ни одна из них еще не достаточно взрослая, чтобы взорваться таким образом. Действительно, удивительно думать, что, заглядывая в туманность Ориона, мы наблюдаем драму, подобную той, что породила наше Солнце и солнечную систему миллиарды лет назад.
Туманность Ориона - это ближайшая к нам активная область звездообразования на расстоянии около 1500 световых лет, и она видна невооруженным глазом в виде нечеткого пятна на рукояти «меча» Охотника Ориона. Глядя на туманность Ориона на малой мощности через небольшой телескоп, вы можете просто разглядеть группу из четырех звезд, известных под общим названием Трапеция. Это просто такие массивные горячие и светящиеся звезды O-типа, убирающие свои окрестности и освещающие внутреннюю часть туманности, как китайский фонарь.
И, таким образом, научный факт имитирует фантастику в ироническом повороте, поскольку оказывается, что «Звезды Смерти» делать действительно взрывные планеты - или, по крайней мере, протопланетные диски - иногда!
Обязательно ознакомьтесь с замечательной статьей о ALMA в недавнем эпизоде CBS 60 минут:
Прочитайте реферат и полную (paywalled) статью на ALMA Наблюдения за Орион Проплидс в Астрофизический Журнал.
