Astronomowie odkrywają nowy proces formowania się gwiazd, podważając istniejące modele.
Kontrolowany chaos jest kluczowym elementem formowania się masywnych gwiazd. Międzynarodowy zespół astronomów zaobserwował dowody na to, że masywne gwiazdy mogą rodzić się z szybko zapadających się obłoków gazu i pyłu, co podważa od dawna podtrzymywane założenia dotyczące formowania się gwiazd. Ciężkie pierwiastki wytwarzane przez ciężkie gwiazdy, takie jak żelazo czy wapń, są rozpraszane we Wszechświecie, gdy gwiazdy zapadają się jako supernowe. Pierwiastki te stają się częścią nowych gwiazd, nowych planet i wszystkiego, co znajduje się pomiędzy tymi ciałami.
Zespół przeanalizował 44 bezgwiezdne skupiska o wysokiej masie (ang. high-mass starless clumps – HMSC) za pomocą radioteleskopu Green Bank Telescope (GBT) w Wirginii Zachodniej, należącym do National Science Foundation (NSF). Naukowcy odkryli, że prawie wszystkie z tych gwiezdnych żłobków (43 z 44) znajdują się w stanie, w którym nie mają wystarczającej energii wewnętrznej, aby oprzeć się zapadaniu grawitacyjnemu.
Badania te, prowadzone przez prof. Ke Wanga z Instytutu Astronomii i Astrofizyki Kavli Uniwersytetu Pekińskiego, zaprzeczają dominującemu modelowi turbulentnego jądra, który zakładał, że regiony te znajdowały się w równowadze przed rozpoczęciem procesów gwiazdotwórczych. Jak wyjaśnił prof. Wang: Nasze obserwacje sugerują bardziej dynamiczny proces obejmujący swobodne zapadanie się. Bezgwiezdne skupiska o wysokiej masie przechodzą niemal swobodne zapadanie się, co wyjaśnia, dlaczego prawdziwie masywne jądra protogwiazdowe są tak rzadko obserwowane. Aby zapobiec zapadaniu się, regiony te musiałyby mieć niezwykle silnych pola magnetyczne. Pola te są niewidzialnym rusztowaniem Wszechświata, utrzymującym wszystko w sposób, który astronomowie dopiero zaczynają rozumieć.
W badaniach tych wykorzystano przegląd Radio Ammonia Mid-Plane Survey (RAMPS) wykonany za pomocą GBT, który koncentruje się na 24 stopniach kwadratowych płaszczyzny Drogi Mlecznej i dostarcza danych ważnych dla zrozumienia formowania się gwiazd o dużej masie, struktury i składu obłoków molekularnych oraz dynamiki i ewolucji naszej Galaktyki.
Odkrycie to zapewnia kluczowy wgląd w narodziny masywnych gwiazd, które są odpowiedzialne za tworzenie ciężkich pierwiastków niezbędnych do życia. Wszechświat jest olbrzymią zagadką, a zaskakujące odkrycia, takie jak to, są piękną częścią życia astronomów – dodała Fengwei Xu, współautorka artykułu. Istniejące modele teoretyczne będą musiały zostać dostosowane, aby uwzględnić ten bardziej gwałtowny i szybki proces formowania się gwiazd. Zespół planuje wykorzystać teleskopy o wysokiej rozdzielczości, takie jak Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), aby jeszcze bardziej potwierdzić swoje odkrycia i zbadać najwcześniejsze momenty formowania się masywnych gwiazd, a także przyszłe pomiary pola magnetycznego w HMSC.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Massive Stars Born from Violent Cosmic Collapse
- Massive Star Formation Starts in Subvirial Dense Clumps Unless Resisted by Strong Magnetic Fields
Źródło: NRAO
Na ilustracji: Green Bank Telescope. Źródło: NSF/AUI/NSF GBO/J. Seymour
