Тайна рождения звездных монстров
С помощью данных, полученных несколько лет назад Инфракрасной космической обсерваторией (ISO - Infrared Space Observatory, ныне уже не работающей) Европейского космического агентства (ESA), астрономы сумели приоткрыть завесу тайны, окружающей рождение самых монструозных гигантских звезд, что сияют в сотню тысяч раз ярче нашего Солнца. В результате этих исследований ученые надеются, в частности, получить ответ на вопрос, почему только отдельные регионы космического пространства пригодны для зарождения и роста столь массивных объектов (публикация в "Астрофизическом журнале" (Astrophysical Journal - ApJ 20 апреля 2006 г.).
Уже давно известно, что космос прямо-таки "наводнен" гигантскими газовыми облаками. Время от времени какой-либо фрагмент в пределах одного из таких охлажденных (это непременное условие) молекулярных облаков испытывает гравитационный коллапс (сжатие), и тогда начинается формирование звезды. "Одна из важнейших проблем, стоящих перед специалистами в данной области, состоит в том, что до сих пор неясно, почему некоторые облака производят на свет звезды большой массы, а другие - только маленькой", - поясняет Оливер Краузе (Oliver Krause), работающий в немецком Астрономическом институте имени Макса Планка (Max-Planck-Institut für Astronomie - MPIA) в Гейдельберге и в американской Обсерватории Стюарта (Steward Observatory) при Аризонском университете.
Выявить условия, что необходимы для формирования звезд большой массы, довольно сложно по той причине, что такие звездные монстры рождаются сравнительно далеко от нас, да к тому же еще и окутаны непроницаемой для оптических инструментов пылью. Только длинноволновый диапазон - инфракрасные лучи - может обеспечить получение информации о состоянии низкотемпературного ядра такого газопылевого образования, выдающего местонахождение будущей звезды. Эту-то низкотемпературную радиацию и была способна улавливать инфракрасная камера ISOPHOT, установленная на ISO.
Собственно, данные были собраны в ходе так называемого Серендипического обзора ISOPHOT Serendipity Survey (ISOSS, можно перевести примерно как "Обзор интуитивной прозорливости"), инициированном Дитрихом Лемке (Dietrich Lemke), который старался таким образом избежать потерь ценного времени наблюдений при поворотах ISO от одного заданного астрономического объекта к другому. В целях повышения эффективности работы аппарата была организована непрерывная запись (с передачей на Землю) данных от инфракрасной камеры ISOPHOT, "прочерчивавшей" таким образом по небу полосы. В ходе полета ISO, который продолжался в течение двух с половиной лет (1995-98 гг.), космический корабль совершил приблизительно 10 тысяч таких "прогонов", обеспечив сбор данных с участка неба, который раньше в этом диапазоне (инфракрасные лучи 170 микрометров) не изучался. Длина исследуемых волн в 310 раз превышает аналогичные параметры видимого света и позволяет разглядеть объекты, охлажденные до 10 кельвинов (-263 градуса Цельсия). По результатам обзора был составлен специальный каталог подобных объектов.
А сотрудники Астрономического института имени Макса Планка Штефан Биркманн (Stephan Birkmann), Оливер Краузе и Дитрих Лемке, воспользовавшись данными ISOPHOT, смогли отыскать пару охлажденных и плотных протозвездных ядер, каждое из которых содержит столько материи, что ее достаточно для формирования по крайней мере одной массивной звезды. Точнее говоря, сначала Биркманн и его коллеги изучили содержимое вышеупомянутого каталога и обнаружили пятьдесят участков, которые потенциально можно было соотнести с местами рождения массивных звезд, а в ходе последующих наблюдений с использованием наземных телескопов выявился самый перспективный объект ISOSS J18364-0221, фактически представляющий собой два холодных плотных ядра, которые поразительно похожи на сгущения, связанные с рождением маломассивных звезд, отличаясь от них только гораздо большей массой.
Температуру первого ядра оценили в 16,5 кельвина (-256,5 градусов Цельсия). Это образование в 75 раз массивнее нашего Солнца и демонстрирует признаки продолжающегося гравитационного коллапса. Второе ядро с температурой порядка 12 кельвинов (-261 градус Цельсия) содержит 280 солнечных масс. В настоящее время научная группа занята поисками других мест возможного формирования крупных звездных "младенцев".
"Все это открывает новую эру в наблюдениях процессов зарождения массивных звезд", - говорит Краузе.
На иллюстрации:
Область ISOSS J18364-0221 содержит два плотных ядра, в каждом из которых материи достаточно для образования по крайней мере одной массивной звезды. Фоновое изображение было получено с помощью 3,5-метрового телескопа Calar Altar в октябре 2003 года и июне 2004 года. Белые контуры очерчивают места скопления холодной пыли - эта информация получена на Телескопе Джеймса Клерка Максвелла в мае 2003 года. Изображение: Birkmann/Krause/Lemke (MPIA) с сайта ESA
Источники:
ESA's ISO provides the first view of monstrous stars being born - ESA News
ESA finds massive star forming region - UPI
Very cold and massive cores near ISOSS J18364-0221: Implications for the initial conditions of high-mass star-formation - arXiv
Ссылка:
The Infrared Space Observatory (ISO) mission
Рождение звезд-гигантов: первые кадры
Впервые зарегистрирован процесс рождения звезд-гигантов
Статьи по теме
От космических взрывов Землю хранят металлы
Согласно новому исследованию, гамма-всплески могут случаться в основном лишь в небольших бесформенных галактиках, которые испытывают серьезный недостаток в химических элементах тяжелее водорода и гелия.
Первые звезды были зажжены стерильными нейтрино
Открытие пока еще не обнаруженного типа нейтрино может помочь в разрешении целого ряда астрофизических загадок, начиная с выяснения природы темной материи и заканчивая тайной рождения первых звезд.
Красно-коричневые взвешены и найдены легкими
Впервые удалось узнать точный вес пары коричневых карликов и точно измерить их диаметры. В настоящее время оба члена этой системы слишком велики для своего статуса, "раздуты" (их диаметры сопоставимы с диаметром нашего Солнца), а вот спустя двести миллионов лет они остынут и сожмутся, приняв вполне скромные "планетные" размеры.
Молодым свойственен каннибализм
С помощью компьютерных программ удалось показать, что протопланетные эмбрионы, формирующиеся в пределах газовых дисков, окружающих молодые нестационарные звезды-фуоры, на самом деле то и дело поглощаются своей родительской звездой.
Звездные младенцы украшают детскую
На снимке "Хаббла" - одна из самых впечатляющих областей звездообразования в окружающем нас космосе. Теперь там найдена и обширная совокупность совсем юных звезд, еще не дошедших до стадии зажигания термоядерных реакций синтеза гелия из водорода.
Черной дырой стать не так-то просто
Одна из сверхмассивных звезд, превосходящая по массе наше собственное Солнце примерно в 40 раз, вместо черной дыры сформировала "всего лишь" нейтронную звезду. Это открытие показывает, что образование собственно черных дыр связано с процессами более редкими и сложными, чем считалось до сих пор.
Монстр в центре Галактики превратился в заботливую няньку
Черные дыры часто считаются этакими галактическими хулиганами и разрушителями, хладнокровно пожирающими звезды и окружающий газ. А вот теперь астрофизикам удалось показать, что сверхмассивная черная дыра в центре нашего Млечного пути защищает и прямо-таки "холит и лелеет" скопление крупных молодых звезд.
Жизнь могла возникнуть 10 миллиардов лет назад
Исследование, проведенное с помощью космического телескопа NASA "Спитцер", свидетельствует в пользу очень раннего возникновения внеземной жизни и может предоставить новые сведения о составе удаленных галактик.
Первые звезды в первых галактиках
Британские и американские астрономы использовали космические телескопы "Спитцер" и "Хаббл" для того, чтобы уловить свет, дошедший до нас от первых звезд, сформировавшихся в самых удаленных от Земли уголках Вселенной.
В Антеннах нашли спусковой крючок
Инфракрасный космический телескоп ISO заснял раннюю стадию столкновения между двумя галактиками, носящими название "Антенны". Получено первое прямое свидетельство того, что ударные волны, произведенные столкновениями галактик, способны приводить к формированию новых звезд.
Рекордная сдача звездного "металлолома"
Европейским астрономам удалось выявить самую богатую гелием группу звезд из всех, что до сих пор были исследованы. Эти звезды входят в состав шарового скопления Омега Центавра.
Обитаемые планеты у коричневого карлика
Американским астрономам удалось определить местонахождение новой "миниатюрной солнечной системы". Необычным оказалось то, что в качестве центральной звезды на этот раз выступает крошечный коричневый карлик. Эта "звезда" настолько мала, что ее саму можно в принципе считать гигантской планетой. Тем не менее, она, как и некоторые ее "взрослые" звездные товарки, окружена диском из протопланетного материала, в котором уже формируются "комки" нескольких планет, по размерам сопоставимых с Землей или Марсом.
Найден первородный газ ранней Вселенной
Небольшая галактика, что расположена в 16 миллионах световых лет от Земли, окружена огромным газовым диском из атомарного водорода. Содержимое этого диска никогда не участвовало в процессах формирования звезд и таким образом может считаться тем самым исконным материалом, что остался неизменным с древнейших времен, когда только начинали появляться галактики.
Черные дыры - источник жизни
Всем известно, что черные дыры несут с собой смерть, однако американские астрономы обнаружили, что эти зловещие монстры способны также давать и начало новой жизни, способствуя образованию новых звезд. Более того, индуцированное релятивистскими "джетами" (струями) формирование звезд, возможно, играло важнейшую роль при появлении первых галактик в ранней Вселенной.
Планеты в процессе рождения
Впервые получены фотографии околозвездного газопылевого диска у красного карлика, на которых видны структуры, могущие оказаться недавно возникшими планетами. Этот красный карлик, масса которого вдвое меньше солнечной, по космическим меркам чрезвычайно молод - ему только 12 миллионов лет. В феврале нынешнего года группа американских астрономов обнаружила, что эта звезда окружена дисковидным облаком, состоящим из пыли и газа.
"Хаббл" показывает неприличные картинки и интимные моменты из жизни звезд и планет
Тройка исполинских взаимно пересекающихся темных шлейфов из межзвездной пыли превратила так называемую Трехраздельную туманность в одно из самых узнаваемых и поражающих воображение звездных образований на ночном небе. Полосы пыли, вырисовывающиеся на фоне пылающего газа, эффектно подсвечиваются лучами юных звезд, едва вышедших из своей звездной колыбели.
"Спитцер" обнаружил загадочные галактические параллелограммы
Заглянув в "кишки" галактики Центавр A, астрономы увидели там остатки последней большой трапезы гигантского каннибала. Собственно, само содержимое желудка "хищницы" уже не однажды "просвечивалось" при предыдущих наблюдениях с помощью других телескопов, однако раньше это все выглядело как одна длинная и довольно бесформенная полоса пыли.
Найдена самая массивная двойная звездная система
Приблизительно в 20 тысячах световых лет от Земли найдены две сверхмассивные звезды, которые схватились друг с другом в длительном спарринге, подобно двум тяжеловесным борцам сумо. Они обращаются вокруг общего центра масс с периодом в 3,7 дня, почти касаясь друг друга, поэтому ни о каком спокойствии в этом районе Вселенной и речи быть не может - постоянно высвобождаемая при их взаимодействии энергия дает начало горячим и мощным звездным ветрам.
Невидимые гиганты вдребезги разносят свою колыбель
Позади темной завесы из газа и пыли скрывается одно из самых активных мест звездообразования в нашей Галактике. Эти "звездные ясли" носят обозначение DR21, расположены приблизительно в 10 тысячах световых лет от нас в созвездии Лебедя и невидимы человеческому глазу.
Космос постепенно погружается во тьму
Пик звездообразования в нашей Вселенной случился гораздо позже, чем до сих пор считали астрономы. Ученые пока не знают точно, как и когда были запущены эти процессы, но знают, что в какой-то момент темп рождения звезд стал попросту лихорадочным. Кроме того, согласно новейшим исследованиям, весь окружающий нас космос постепенно погружается во тьму.
"Спитцер" прислал на Землю "валентинку" с новорожденными
Романтически настроенные астрономы, работающие с новым космическим телескопом NASA по имени "Спитцер", посвятили новую картинку скопления новорожденных звезд, имеющего форму бутона розы, межзвездному Дню святого Валентина. Эти яркие молодые звезды входят в туманность NGC 7129 и расположены на расстоянии 3300 световых лет от Земли в созвездии Цефея.
Первые звезды не были одиноки: астрономы нашли небывало древнюю планету
Астрономы нашли самую древнюю и самую далекую из всех известных на сегодняшний момент планет. Она движется по орбите вокруг двойной квазизвездной системы в созвездии Скорпиона на расстоянии 5 600 световых лет от Земли. Новое открытие дарит нам надежду, что и в нашей Галактике формирование планет, возможно, началось гораздо раньше, чем о том говорят современные теории, а своими планетными системами при этом обладают едва ли не все звезды.
Найдена самая древняя звезда
Международной группе исследователей удалось обнаружить старейшую из всех известных нам звезд, одну из тех самых "ранних пташек", что появились в юной Вселенной, когда ей еще не исполнилось одного миллиарда лет.
Раскрыта тайна самых раскрученных звезд
Новые наблюдения позволили получить ответ на вопрос о том, благодаря чему специфические космические объекты, называемые миллисекундными пульсарами, так здорово раскручиваются.
В системах с "горячими юпитерами" тоже может быть жизнь
Пригодные для жизни планеты, подобные Земле, могут формироваться даже после того, как гигантские планеты "пройдутся бульдозером" сквозь всю планетную систему - от удаленного места своего рождения на периферии - к центральному светилу.
Раскрыта тайна происхождения экстремальных гелиевых звезд
Международная группа астрономов смогла выявить происхождение очень необычного и редкого типа звезд - так называемых "экстремальных гелиевых звезд". Выяснилось, что такие объекты формируются в ходе слияния двух белых карликов.
Раскрыта тайна горячих гало спиральных галактик
Открытие горячего гало у массивной спиральной галактики NGC 5746, совершенное с помощью космической рентгеновской обсерватории "Чандра", стало долгожданным подтверждением правильности предсказаний, полученных благодаря компьютерным моделям.
Лебедь плюется и пузырится
Группе астрономов из Нидерландов и Великобритании удалось обнаружить гигантский "пузырь с реактивным двигателем", сформированный в газовой оболочке вокруг черной дыры, расположенной в нашей Галактике.
Удалось увидеть мост между звездами
Впервые удалось получить изображение в рентгеновских лучах пары взаимодействующих звезд - красного гиганта и белого карлика - и найти свидетельства того, что между этими звездами действительно выстраивается своеобразный струящийся "мост" из раскаленной материи.
Компаньон молодой звезды массой в 40 юпитеров
Японским астрономам удалось сделать фотографию и уточнить параметры небольшого компаньона молодой звезды DH Tauri. Выяснилось, что этот коричневый карлик имеет массу, всего лишь в 40 раз превышающую массу Юпитера. Сама звезда находится от нас на расстоянии в 460 световых лет, а масса ее составляет две трети от массы Солнца. Ее компаньон принадлежит к числу самых "прохладных" и маломассивных коричневых карликов, облетающих по орбите молодые звезды.
Тайна гигантских галактических пузырей
Таинственные гигантские космические "пузыри"-"блобы", которые раньше считались просто исполинскими межзвездными облаками, ничего кроме газа внутри себя не содержащими, на самом деле заключают в своей сердцевине сталкивающиеся и сливающиеся группы сверхъярких галактик.
Раскрыт секрет образования планетарных туманностей
Звезды, подобные нашему Солнцу, в конце своей жизни сбрасывают расширяющиеся газовые оболочки, образуя при этом планетарные туманности. Несмотря на сферически-симметричную родительскую звезду, примерно 80% этих примечательных образований формируются с нарушением сферической симметрии. Это давнее и таинственное обстоятельство получило свое объяснение после открытия германских астрофизиков.
Жизнь в Галактике сберегли звездные мятежники
Группа европейских астрономов выяснила, что многие звездные соседи нашего Солнца движутся по очень необычным маршрутам между спиральными рукавами Млечного пути. Согласно новому исследованию, наши звездные окрестности - это перекресток звездных дорог, где сливаются различные потоки звезд, прибывающих с разных направлений. Некоторые из этих звезд, содержащих свои планетные системы, могут на самом деле оказаться иммигрантами из бурного центрального региона нашей Галактики.
Самая молодая планетарная туманность
На снимке, полученном с помощью космического телескопа "Хаббл", запечатлена так называемая Туманность Ската, самая молодая из всех известных на сегодняшний день планетарных туманностей. Еще двадцать пять лет назад на этом месте не было ничего примечательного, поскольку газ, который окутывает погибающую звезду, заключенную в самом центре туманности, еще не был достаточно горяч, чтобы светиться в оптическом диапазоне.
Японцы обнаружили цунами среди звезд
С помощью эффектов межзвездной турбулентности можно объяснить недавние наблюдения таинственного разогрева ядер галактических кластеров. Согласно новым исследованиям, сложные турбулентные движения газа, в чем-то подобные цунами, постоянно взбалтывают и нагревают скопления галактик.
Коричневые карлики получили статус звезд
Коричневые карлики по всей видимости рождаются тем же самым способом, что и обычные звезды. Такой вывод сделали астрономы, изучающие эти таинственные объекты. Это открытие может положить конец спорам о том, можно ли считать коричневые карлики звездами, либо они достойны статуса всего-навсего остатка мощного выброса из плотного газопылевого облака.
В центре Млечного пути - необъяснимый жар
Космическая рентгеновская обсерватория NASA "Чандра" обнаружила обширную область в центре Млечного пути, заполненную чрезвычайно горячим газом. Интенсивность и спектр высокоэнергетического рентгеновского излучения, порождаемого этим газом, пока представляют собой настоящую научную загадку. Нет ни одного известного класса космических объектов, с помощью которых можно было бы все это объяснить.
Туманность Полумесяца: смертные муки младенца-тяжеловеса
Рентгеновская космическая обсерватория "Чандра" позволила рассмотреть ужасающую, но по-своему прекрасную сцену суицида молодой звезды HD 192163, расположенной от нас на расстоянии примерно в 5 тысяч световых лет в созвездии Лебедя, - астрономы на снимках отчетливо видят первые признаки назревающего звездного кошмара.
"Интеграл" нашел новый класс астрономических объектов
Речь идет о бинарных звездных системах, составной частью которых является черная дыра или нейтронная звезда, заключенных в плотный кокон из холодного газа. Из-за подобного кокона эти объекты остаются невидимыми для традиционных телескопов, однако "Интеграл" как раз и был задуман так, чтобы изучать подобные скрытые высокоэнергетичные явления во Вселенной, выдающие себя только посредством потоков гамма-излучения (недаром его окрестили "охотником за черными дырами").
Гигантская черная дыра из скопления Персея напевает за ужином
Космическая рентгеновская обсерватория "Чандра" помогла увидеть звуковые волны, исходящие из самого сердца галактического скопления Персея от сверхмассивной черной дыры. Астрофизики уверяют, что "вокальные способности" черных дыр позволят им раскрыть некоторые "жгучие" тайны галактических скоплений, например, откуда в их центрах такое количество горячего газа.
Выяснилось, что мы живем в гигантском межзвездном дымоходе
Первая детальная 3D-карта области космического пространства, окружающего нашу Солнечную систему (размером примерно в 1 тыс световых лет), показывает, что мы находимся посреди большой "норы" или полости, вырезанной в диске Галактики. Скорее всего, эта полость была "пробита" некой взорвавшейся 1-2 млн лет назад звездой.
Астрономы обнаружили "потерявшиеся" барионы
Астрономы обнаружили новый тип разогретого межгалактического газа, с помощью которого можно локализовать невидимое присутствие темного вещества во Вселенной. Газовое облако, в триллион раз массивнее, чем наше Солнце, и в 150 раз более горячее, окружает нашу местную группу галактик, в которую входит Млечный путь, туманность Андромеды и еще приблизительно 30 мелких галактик.