Астрономы, использующие космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), обнаружили высокоэнергетическое ультрафиолетовое (УФ) излучение вокруг пяти формирующихся звезд в области звездообразования Офиуха. Эта находка бросает вызов существующим моделям того, как рождаются звезды, поскольку молодые протозвезды не должны быть способны излучать такое высокоэнергетическое излучение.
Загадка Раннего Звездного Излучения
Протозвезды представляют собой самую раннюю стадию жизненного цикла звезды. Они формируются, когда плотные карманы газа и пыли сжимаются под действием гравитации, собирая массу из окружающей среды, прежде чем запустить ядерный синтез в своих ядрах. Ожидается, что эти молодые звезды будут погребены в толстых облаках материала, защищающих их от производства значительного УФ-излучения. Однако наблюдения JWST показывают, что это ожидание не всегда справедливо.
Исследователи из Института Макса Планка и Николая Коперника обнаружили, что эти протозвезды в облаке Офиуха, расположенном примерно в 450 световых годах от нас, демонстрируют УФ-излучение, несмотря на свою раннюю стадию развития. «Это первый сюрприз», — объясняет Агата Карска из Центра современных междисциплинарных технологий. «Молодые звезды не способны быть источником излучения… и все же мы показали, что УФ-излучение происходит вблизи протозвезд».
Как Было Сделано Открытие
Команда использовала средне-инфракрасный прибор (MIRI) телескопа JWST для изучения молекулярного облака Офиуха, которое содержит множество молодых, энергичных звезд. Сосредоточившись на излучении молекулярного водорода, которое становится видимым, когда ударные волны от звездных выбросов нагревают окружающий газ, они обнаружили неожиданные УФ-сигнатуры. Молекулярный водород трудно наблюдать напрямую, потому что его низкая температура делает его невидимым на многих длинах волн. Однако инструменты JWST позволили команде проследить эти выбросы и подтвердить наличие УФ-излучения вокруг протозвезд.
Внутренние или Внешние Источники
Источник УФ-излучения остается ключевым вопросом. Первоначальные теории указывали на близлежащие массивные звезды, излучающие излучение, которое переливается на протозвезды. Однако, учитывая расстояния между звездами и способность пыли поглощать УФ-свет, исследователи исключили это внешнее объяснение. Последовательность УФ-сигнатуры у протозвезд с разными внешними условиями указывает на то, что излучение возникает из процессов внутри самих протозвездных систем.
Возможными внутренними источниками могут быть ударные волны при падении материала на протозвезду или мощные струи вещества, извергающиеся из молодой звезды. Команда планирует продолжить изучение региона с помощью JWST для анализа газа, пыли и льда, окружающих эти формирующиеся звезды, надеясь точно определить механизм, вызывающий это неожиданное излучение.
Это открытие подчеркивает, что наше понимание формирования звезд может быть неполным. Присутствие УФ-излучения в протозвездах требует переоценки того, как функционируют эти ранние звездные системы и как они взаимодействуют с окружающей средой.
