Астрономы увидели как «чихают» протозвезды, образуя при этом кольца газа по мере своего роста

Исследовательская группа из Университета Кюсю и Университета Кагавы обнаружила ранее не изученный этап в физической эволюции молодых звезд. Согласно исследованию, опубликованному в журнале The Astrophysical Journal Letters, в процессе формирования звезды ее протозвездный диск способен высвобождать избыточный магнитный поток. Ученые описали этот механизм как своеобразное «чихание», в ходе которого окружающий звезду протозвездный диск резко выбрасывает скопления газа, пыли и магнитного потока. В результате в космосе образуются теплые газовые кольца, размер которых достигает примерно 1000 астрономических единиц (для справки, одна астрономическая единица соответствует расстоянию от Земли до Солнца и составляет примерно 150 миллионов километров).

Наблюдения велись с помощью радиотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), расположенного в чилийской пустыне Атакама на высоте 5000 метров. Объектом изучения стало молекулярное облако MC 27, находящееся на расстоянии около 450 световых лет от Земли в созвездии Тельца С помощью радиотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), расположенного в чилийской пустыне, ученые наблюдали за молекулярным облаком MC 27 в созвездии Тельца. Возраст данного объекта составляет менее ста тысяч лет — для сравнения, возраст Солнечной системы оценивается примерно в 4,6 миллиарда лет.

Астрофизики установили, что плотный газопылевой протозвездный диск не просто вращается вокруг формирующегося светила, но и регулярно избавляется от избыточного магнитного потока. Японски ученые неформально присвоили этому процессу название «чихание протозвезды». Расчеты показывают, что если бы растущая звезда сохраняла всю накапливаемую магнитную энергию, напряженность ее поля многократно превысила бы значения, допустимые для нормального формирования космического тела. Подобный регулярный выброс излишков позволяет объекту продолжать свой стабильный рост. Ранее было установлено, что данный эффект связан с обменной неустойчивостью — физическим процессом, при котором колебания магнитного поля взаимодействуют с участками газа разной плотности, выталкивая энергию наружу.

В ходе прошлых наблюдений специалисты уже фиксировали относительно небольшие шипообразные выбросы размером около 10 астрономических единиц (а.е.). Однако результаты нового исследования продемонстрировали явление совершенно иного масштаба. Данные телескопов подтвердили наличие гигантского теплого кольца газа диаметром около 1000 а.е., которое окружает систему.

По словам Казуки Токуды, ведущего автора научной работы из Университета Кагавы, температура обнаруженного кольцевого образования немного превышает показатели окружающей среды. Ученые предполагают, что это кольцо формируется за счет линий магнитного поля, пронизывающих диск протозвезды. Выброс вещества на сверхвысоких скоростях генерирует ударные волны, которые нагревают пространство вокруг. По сути, астрономы зафиксировали аналог ранее изученного «чихания», но на гораздо более крупном уровне.

Профессор Масахиро Мачида из Университета Кюсю заявил, что применение радиоастрономических инструментов остается самым надежным способом заглянуть внутрь плотных звездных «яслей», поскольку пылевые облака полностью скрывают новорожденные объекты от оптических телескопов. В дальнейшем авторы исследования планируют изучить архивные данные, чтобы найти аналогичные кольца в других регионах космоса и подтвердить гипотезу о повсеместном перераспределении магнитной энергии на начальных этапах звездообразования.

Источник: eurekalert.org