Во Вселенной есть звезды самых разных масс. Меньшие имеют только одну десятую массы Солнца, в то время как более крупные имеют массу в 10 или более раз больше, чем Солнце. Независимо от массы, все звезды образуются в космических облаках из газа и пыли. Астрономы с энтузиазмом изучили происхождение звезд, однако процесс образования массивных звезд до сих пор остается завуалированным.
Это связано с тем, что места образования массивных звезд расположены дальше от Земли, а массивные молодые звезды окружены массивными облаками со сложной структурой. Эти два факта мешают астрономам получить четкое изображение массивных молодых звезд и мест их образования.
Группа астрономов во главе с Кей Танака из Национальной астрономической обсерватории Японии использовала возможности ALMA для исследования среды, в которой формируются массивные звезды.
Они наблюдали массивную молодую двойную систему IRAS 16547-4247. Команда обнаружила радиоизлучение самых разных молекул.
В частности, хлорид натрия (NaCl) и горячая вода (H2O) обнаруживаются в непосредственной близости от каждой звезды, т.е.е., околозвездный диск. С другой стороны, другие молекулы, такие как метилцианид (CH3CN), который обычно наблюдался в предыдущих исследованиях массивных молодых звезд, были обнаружены дальше, но не отслеживают структуры вблизи звезд.
«Хлорид натрия известен нам как поваренная соль, но это не обычная молекула во Вселенной», – говорит Танака. "Это было лишь второе обнаружение хлорида натрия вокруг массивных молодых звезд. Первый пример был связан с Орионом KL Source I, но это настолько необычный источник, что мы не были уверены, подходит ли соль для наблюдения за газовыми дисками вокруг массивных звезд. Наши результаты подтвердили, что соль на самом деле является хорошим маркером.
Поскольку молодые звезды набирают массу за счет дисков, важно изучить движение и характеристики дисков, чтобы понять, как растут молодые звезды."
Дальнейшее исследование дисков показывает интересный намек на происхождение пары. «Мы обнаружили предварительный признак того, что диски вращаются в противоположных направлениях», – объясняет Ичэнь Чжан, исследователь из RIKEN. Если звезды рождаются близнецами в большом общем газовом диске, то, естественно, диски вращаются в одном направлении. "Противоположное вращение дисков может указывать на то, что эти две звезды не настоящие близнецы, а пара незнакомцев, которые образовались в разделенных облаках и позже соединились в пары."У массивных звезд почти всегда есть спутники, поэтому очень важно исследовать происхождение массивных двойных систем.
Команда ожидает, что дальнейшие наблюдения и анализ предоставят более надежную информацию о секретах их рождения.
Присутствие нагретого водяного пара и хлорида натрия, которые высвободились в результате разрушения пылевых частиц, предполагает горячую и динамическую природу дисков вокруг массивных молодых звезд. Интересно, что исследования метеоритов показывают, что диск прото-Солнечной системы также испытывал высокие температуры, при которых частицы пыли испарялись.
Астрономы смогут хорошо отслеживать эти молекулы, высвобождаемые из частиц пыли, с помощью очень большой матрицы следующего поколения [1], которая в настоящее время находится в стадии планирования. Команда ожидает, что они смогут даже получить подсказки, чтобы понять происхождение нашей Солнечной системы, изучая горячие диски с хлоридом натрия и горячим водяным паром.
Молодые звезды IRAS 16547-4247 находятся на расстоянии 9500 световых лет от нас в созвездии Скорпиона.
Общая масса звезд оценивается в 25 раз больше массы Солнца, окруженного гигантским облаком с массой 10 000 Солнц.
[1] Очень большая матрица следующего поколения (ngVLA) – это проект по созданию большого набора радиотелескопов в Соединенных Штатах, возглавляемый U. S. Национальная радиоастрономическая обсерватория.
Ожидается, что ngVLA внесет значительный вклад в различные темы исследований, включая формирование планет, межзвездную химию, эволюцию галактик, пульсары и астрономию с несколькими мессенджерами.