Magnetinių laukų ir gravitacijos sąveika Oriono miglėje lemia žvaigždyno vystymąsi

Elektromagnetinė indukcija (Birželis 2019).

Anonim

Erdvė liudija nuolatinę žvaigždžių gimimo srovę. Ir visada žvaigždžių grupes dažnai formuojasi tuo pačiu metu - ir per palyginti trumpą laiką. Amelijos Stutzas ir Andrewas Gouldas iš Max Plancko astronomijos instituto Heidelberge pasiūlė naują mechanizmą, kuris paaiškintų šį greitą formavimąsi. Tyrėjai ištyrė dujinių ir dulkių siūlus, į kuriuos taip pat įtraukta gerai žinoma "Orion" migla.

Žvaigždžių susidarymas iš esmės yra paprastas procesas: jūs imate labai šaltų debesų, susidedančių iš vandenilio dujų, ir purškite dulkes ir palikite sistemai atsigulti. Tada, per kelis milijonus metų, pakankamai šalti regionai žlugdys pagal savo sunkumą ir formuos naujų žvaigždžių.

Tikrovė yra šiek tiek sudėtingesnė. Ypatinga ypatybė yra tai, kad atrodo, kad yra dviejų rūšių žvaigždžių formavimas. Paprastose, mažesnėse molekulinėse debesyse susidaro tik viena ar kelios žvaigždės, kol dujos išsisklaidys per tris milijonus metų. Didesni debesys išgyvena maždaug dešimt kartų ilgiau. Šiuose debesatuose tuo pačiu metu gimsta visa žvaigždė, ir susidaro labai didžiuliai saulės.

Kodėl per tuos maždaug 30 milijonų metų sukuriama tiek daug žvaigždžių? Astronominiu požiūriu šis laikotarpis yra gana trumpas. Daugelis bandymų paaiškinti remiasi tokia grandinine reakcija, kai pirmųjų žvaigždžių susidarymas debesyje sukelia tolesnių žvaigždžių susidarymą. Vieninteliai paaiškinimai gali būti supernovos didžiausių (ir todėl trumpiausiai gyvenančių) žvaigždžių sprogimai, nes jų sukrėtimai sukelia debesų medžiagą ir taip sukuria naujų žvaigždžių sėklą.

Amelijos Stutzas ir Andrewas Gouldas iš Max Plancko astronomijos instituto Heidelbergo taiko kitokį požiūrį, įvedant sunkumus ir magnetinius laukus. Norėdami išbandyti savo idėją, jie atliko išsamų Oriono migloolio tyrimą, 1300 šviesos metų. Ryškiai raudonos dujų debesis su sudėtingu raštu yra vienas iš labiausiai žinomų dangaus objektų.

Pradinis taškas "Stutzo" ir "Gouldo" požiūriu yra masinio pasiskirstymo žemėlapiai struktūroje, vadinamos "vientisos formos gijomis", nes jos forma - panaši į išgaubto integralo ženklo - ir kuri apima Oriono tuštumą centrinėje dalyje iš kaitinimo siūlelio. Heidelbergo mokslininkai taip pat remiasi magnetinių laukų tyrimais objekte ir aplink jį.

Duomenys rodo, kad magnetiniai laukai ir gravitacija turi maždaug tokį patį poveikį siūlei. Atsižvelgdami į tai, abu astronomai sukūrė scenarijų, kuriame kaitinamasis siūlas yra lanksti konstrukcija, besitęsianti. Kita vertus, įprasti žvaigždžių formavimo modeliai yra pagrįsti dujų debesimis, kurie žlugdo pagal savo gravitaciją.

Svarbus naujos idėjos įrodymas yra protostarų ir kūdikių šunų pasiskirstymas į kaitinimo siūlelius ir aplink juos. Protostarai yra saulės pirmtakai: jie dar labiau sutampa, kol jų branduoliai pasiekia tankį ir temperatūrą, kurie yra pakankamai dideli, kad reakcijos į branduolių sintezę pradėtų dideliu mastu. Tai ta vieta, kurioje gimsta žvaigždė.

Protostarai yra pakankamai lengvi, kad juos būtų galima vilkti kartu, kai siūlelis nuleidžiamas atgal ir į priekį. Kūdikių žvaigždės, atvirkščiai, yra daug kompaktiškesnės ir tiesiog atsilieka nuo kaitinimo siūlelio arba paleidžiamos į supančią erdvę, tarsi atleidžiamos nuo katastrofos. Taigi modelis gali paaiškinti, ką faktiškai pastebimi stebėjimo duomenys: protostarai gali būti randami tik gipso storiumi; Kita vertus, kūdikių žvaigždės randamos daugiausia už kaitinimo siūlelio ribų.

Šis scenarijus turi potencialą sukurti naują mechanizmą, kuris galėtų paaiškinti, kaip formuojasi visi žvaigždžių grupeliai (astronominiu požiūriu) trumpais laiko tarpais. Pastebėjusios žvaigždžių grupių pozicijos rodo, kad integralinės formos siūlelis iš pradžių išsiplėtė toliau šiauriau nei šiandien. Per milijonus metų vienos žvaigždės grupė po kitos atrodo sukūrusi, pradedant nuo šiaurės. Ir kiekvienas baigtas žvaigždžių spiečius išsklaidė dujinių dulkių mišinį aplink jį, kaip praėjo laikas.

Štai kodėl dabar matome trijų žvaigždžių spiečius spygliuotuosiuose ir aplink jų: seniausias klasteris yra tolimiausias nuo šiaurinio kaitinimo siūlelio galo; antrasis yra arčiau ir vis dar apsuptas gijų likučių; trečias, integruotos formos gyslos centre, tik auga.

Magnetinių laukų ir gravitacijos sąveika leidžia tam tikrų tipų nestabilumui, kai kurie iš jų yra susipažinę su plazmos fizika ir kurie gali paskatinti vienos žvaigždės klasterį formuoti po kito. Ši hipotezė yra pagrįsta stebėjimo duomenimis apie integralios formos gijimą. Tačiau nėra brandaus naujo žvaigždžių formavimo modelio. Teorininkai pirmiausia turi atlikti tinkamus modeliavimus, o astronomai turi pateikti dar daugiau pastabų.

Tik tada, kai šis parengiamasis darbas bus baigtas, bus aišku, ar "Orion" molekulinė debesis yra ypatingas atvejis. Arba ar žvaigždžių grupių gimimas magnetiškai įstrigę gijose yra įprastas būdas per trumpą laiką formuoti visą naujų žvaigždžių grupes erdvėje.

menu
menu