На ранніх етапах формування, в період бур і стискання зірки схильні до канібалізму, про це свідчать задокументовані спостереження за сузір’ям Оріона. Тепер міжнародна команда вчених може на практиці обґрунтувати теоретичні моделі, які пояснюють, чому молоді зірки часом спалахують надто сильно. Згідно з моделюванням, цей ефект виникає тоді, коли протозоря поглинає великі згустки матерії, які накопичуються в її довколишньому газовому диску.
Протопланетні «ембріони» виникають в диску завдяки гравітаційній фрагментації. Три маленькі картинки демонструють, як зірка поступово поглинає ці згустки.
Як зірки виникають? Це запитання вивчає однин з найважливіших розділів астрофізики. Відомо, що вони з’являються з гігантських хмар матерії, що завдяки власній гравітації поступово стискаються. Перед тим, як в результаті ядерного синтезу зірка віддає свою енергію, вона висмоктує все більше речовини ззовні і нагрівається.
Проте газ не потрапляє безпосередньо всередину, він утворює диск, який обертається навколо центральної зорі, що росте. На ранньому етапі цей диск є сильно асиметричним і хаотичним. Він має спіральний візерунок, рукави та місця накопичення енергії. Ці згустки можуть залишитися в диску та затверднути, або ж їх викидає назовні. Йдеться про протопланетні «ембріони» – на наступних етапах розвитку вони можуть перетворюватися на супутників зіркової системи – планети або ж інші зорі.
Впродовж цієї хаотичної фази молоді зірки демонструють екстремальне збільшення яскравості, що відповідає коефіцієнтові до 1000 за рік. Таємницю цієї зміни дотепер не розгадали остаточно.
Едвард Воробйов (Eduard Vorobyov) з Віденського університету спільно з Шантаню Басу (Shantanu Basu) з Університету Західного Онтаріо (Лондон) вже 10 років аналізує, які процеси могли б пояснити, чому яскравість зорі збільшується. Згідно з отриманими висновками, ці спалахи відбуваються тоді, коли газовий диск породжує «протопланетні ембріони», а зірка їх поглинає, збільшуючи силу свого випромінювання.
Ці процеси науковці змогли продемонструвати на конкретному прикладі: у їхнє поле зору потрапила молода зірка FU Оріона, що в сузір’ї Оріона. Для дослідження вчених знадобився один з найбільших телескопів світу – 8-метровий Subaru, що на вершині вулкана Мауна-Кеа на Гаваях. Завдяки йому стало можливим дослідити загалом складну структуру диску, його спіральний візерунок, рукави та потоки матерії.
Процес виникнення згустків у довколозоряному дискові, а також їхнє зникнення після «обіду» материнської зорі Воробйов назвав канібалізмом в астрономічному масштабі: «Це згустки, які могли б стати планетами гігантськими, як Юпітер, але їх поглинула материнська зірка. Тут напрошується цікава аналогія з грецьким міфом, в якому Хронос, що зачав перше покоління титанів, пожирав своїх новонароджених дітей. Наше дослідження – це великий крок до розуміння, як виникають і розвиваються зірки», – пояснив учений.
Згідно з його словами, отримані висновки важливі й для нашої комічної батьківщини: «Якщо ми зможемо довести, що більшість зірок переживають такі спалахи яскравості через стабільну силу тяжіння у власному диску, тоді випливатиме, що в «дитячому віці» й наше Сонце це пережило. Тобто великі планети Сонячної системи можуть бути щасливчиками, бо пережили бурхливе минуле нашого Сонця», – розповів астрофізик.
Martin Vieweg
Wenn junge Sterne ihre Kinder fressen...
Wissenschaft.de, 08.02.2016
Зреферувала Соломія Кривенко
11.02.2016