Астрономи за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) виявили високоенергетичне ультрафіолетове (УФ) випромінювання навколо п’яти зірок, що формуються, в області зореутворення Змієносця. Знахідка кидає виклик існуючим моделям того, як народжуються зірки, оскільки молоді протозірки не повинні бути здатні випромінювати таке високоенергетичне випромінювання.
Таємниця раннього випромінювання зірок
Протозірки представляють саму ранню стадію життєвого циклу зірки. Вони утворюються, коли щільні кишені газу та пилу руйнуються під дією гравітації, збираючи масу з навколишнього середовища перед тим, як запустити ядерний синтез у їх ядрах. Очікується, що ці молоді зірки будуть поховані в густих хмарах матеріалу, що захищає їх від створення значного УФ-випромінювання. Однак спостереження JWST показують, що це очікування не завжди відповідає дійсності.
Дослідники з Інституту імені Макса Планка і Миколи Коперника виявили, що ці протозірки в хмарі Змієносця, розташованій приблизно за 450 світлових років від нас, демонструють ультрафіолетове випромінювання, незважаючи на ранню стадію розвитку. «Це перший сюрприз, — пояснює Агата Карська з Центру сучасних міждисциплінарних технологій. «Молоді зірки не здатні виробляти випромінювання… і все ж ми показали, що ультрафіолетове випромінювання виникає поблизу протозірок».
Як було зроблено відкриття
Команда використовувала інструмент середнього інфрачервоного діапазону JWST (MIRI) для вивчення молекулярної хмари Змієносця, яка містить багато молодих енергійних зірок. Зосередившись на випромінюванні молекулярного водню, яке стає видимим, коли ударні хвилі від викидів зірок нагрівають навколишній газ, вони виявили несподівані УФ-сигнали. Молекулярний водень важко спостерігати безпосередньо, тому що його низька температура робить його невидимим на багатьох довжинах хвиль. Однак інструменти JWST дозволили команді відстежити ці випромінювання та підтвердити наявність ультрафіолетового випромінювання навколо протозірок.
Внутрішні або зовнішні джерела
Джерело УФ-випромінювання залишається ключовим питанням. Початкові теорії вказували на те, що сусідні масивні зірки випромінюють випромінювання, яке розливається на протозірки. Однак, враховуючи відстані між зірками та здатність пилу поглинати ультрафіолетове світло, дослідники виключили це зовнішнє пояснення. Узгодженість УФ-сигнатур для протозірок з різними зовнішніми умовами вказує на те, що випромінювання виникає внаслідок процесів всередині самих протозоряних систем.
Можливими внутрішніми джерелами можуть бути ударні хвилі від матеріалу, що падає на протозірку, або потужні струмені матеріалу, що вириваються з молодої зірки. Команда планує продовжити дослідження регіону за допомогою JWST для аналізу газу, пилу та льоду, що оточують ці зірки, що утворюються, сподіваючись точно визначити механізм, що викликає це несподіване випромінювання.
Це відкриття підкреслює, що наше розуміння утворення зірок може бути неповним. Наявність УФ-випромінювання в протозірках вимагає переоцінки того, як ці ранні зоряні системи функціонують і як вони взаємодіють з навколишнім середовищем.
