Звезды демонстрируют все виды поведения по мере своего развития. Маленькие красные карлики тлеют миллиарды или даже триллионы лет. Массивные звезды горят жарко и ярко, но долго не живут. И тогда, конечно, есть сверхновые.
Некоторые другие звезды переживают период интенсивного вспыхивания в молодости, и эти молодые вспыхивающие звезды привлекли внимание астрономов. Команда исследователей использует массив Atacama Large Millimeter / sub-миллиметровый массив (ALMA), чтобы попытаться понять молодое сжигание. Их новое исследование могло бы найти причину и могло бы помочь решить давнюю проблему в астрономии.
Тип рассматриваемой звезды - звезды FU Orionis (FU Ori). FU Orionis является как типом звезды, так и конкретной звездой в созвездии Ориона. Тип назван в честь конкретной звезды, которая была первой в своем роде в 1937 году.
Звезды FU Ori - это молодые звезды, которые еще не находятся в главной последовательности и не приобрели всю свою массу. Они могут вспыхнуть на несколько порядков за один год. Эти вспыхивающие эпизоды могут длиться десятилетия, и исследователи думают, что эта активность вызвана увеличением аккреции в молодости звезды. Ученые считают, что во время вспышки звезда может приобрести значительное количество своей конечной массы.
«Эпизодическая аккреция и ее последствия для формирования звезд и планет недостаточно понятны».
Перес и др. и др. 2020
Теперь команда исследователей более внимательно изучает звезды FU Ori. Себастьян Перес из Университета Сантьяго, Чили, руководил исследованием. Их новый документ называется «Решение системы FU Orionis с помощью ALMA: взаимодействие двух дисков?» Он опубликован в Астрофизическом журнале.
Ученые хотят знать, что стоит за этим приростом и связанным с ним сжиганием. Только некоторые звезды испытывают это? Или это этап, через который проходят все или большинство звезд? Как долго это длится; случается ли это только один раз в жизни звезды; почему это заканчивается?
Молодые прото-звезды менее ярки, чем ожидалось, согласно нашему пониманию звездного образования. Это известно как «проблема светимости» в астрономии, и ученые давно борются с этой проблемой. Если бы молодые звезды росли с регулярной скоростью, они должны быть более яркими. Если бы все молодые звезды проявляли вспышечную активность, наблюдаемую в звездах FU Ori, это могло бы объяснить эту недостающую яркость. Некоторое время астрономы задавались вопросом, не может ли массовое наращивание в этих молодых формирующихся звездах быть постоянным, и может ли это объяснить проблему светимости.
«Эпизодическая аккреция и ее последствия для формирования звезд и планет недостаточно понятны», - говорят авторы в своей статье. «Было предложено несколько физических процессов для объяснения таких драматических аккреционных событий. Наиболее предпочтительные механизмы включают фрагментацию диска и последующую внутреннюю миграцию фрагментов, гравитационную неустойчивость и магнито-вращательную нестабильность среди других ».
Архетипом звезды FU Ori является ее тезка, FU Orionis, в созвездии Ориона. Это наблюдалось в 1937 году, и его величина увеличилась с 16,5 до 9,6. Астрономы считали его единственным в своем роде, пока не наблюдали другие.
FU Orionis - это две звезды, каждая из которых окружена собственным аккреционным диском. Они в Орионе, на расстоянии около 1360 световых лет. Перес и команда исследователей внимательно изучили систему с ALMA, первым шагом к пониманию вспыхивающего поведения бинарной пары.
ALMA обнаружил два аккреционных диска, по одному вокруг каждой звезды. Ученые использовали наблюдения и модели, чтобы сделать вывод, что каждый из дисков имеет радиус около 11 Астрономических Единиц, который является небольшим, но сопоставимым с другими протозвездными дисками. Пара дисков разделена примерно 250 Астрономическими Единицами.
Ключом к пониманию вспышечной активности этих звезд является движение или кинематика их дисков. Когда команда изучила диски, они обнаружили, что каждый из них искажен и асимметричен. Они думают, что это может быть вызвано неким пролетом другой звезды. Это также может быть вызвано взаимодействием между самими дисками. Любой из них может вызвать эпизодическое нарастание и вспышку.
Команда также нашла доказательства длинного, искривленного потока газа между дисками. Этот поток усиливает аргумент, что диски взаимодействуют. Как говорится в их статье: «Излучение, выявляющее вращение диска, также выглядит асимметричным и искаженным, предполагая, что диски подвержены взаимодействию в форме пролета».
Авторы также указывают на альтернативу взаимодействию диск-диск, предложенную другой группой исследователей. «Здесь захват облачка или фрагмента облака также приводит к появлению дугообразных отражательных туманностей <газовой дуги, соединяющей диски.». Захват этого фрагмента облака также пополняет диск, позволяя получать свежую подачу материала для поддержания высокого уровня. Скорость аккреции. »
Исследование не отвечает на отсутствующий вопрос о светимости раз и навсегда. Но используя ALMA, чтобы ближе познакомиться с бинарной парой FU Ori, команда ученых продвинула наше понимание эпизодической аккреции и факельного сжигания. Существуют и другие двойные пары звезд FU Ori, и они станут мишенью для будущих исследований.
Больше:
- Пресс-релиз: ALMA исследует возможные взаимодействующие двойные диски
- Исследовательская работа: Решение системы FU Orionis с ALMA: взаимодействие двух дисков?
- Исследовательская работа: РАЗРЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ СВЕТИМОСТИ В ФОРМИРОВАНИИ НИЗКОЙ МАССОВОЙ ЗВЕЗДЫ
