Формирование звёзд и планет
Звёзды образуются в массивных облаках газа, называемых молекулярными. По мере их формирования они аккумулируют газ из этих облаков, и, когда звёзды вращаются, газ и пыль накапливаются в вращающемся диске вокруг звезды, называемом протопланетным диском. Как следует из названия, именно здесь формируются планеты путём аккреции материала из диска.
Простое объяснение сложного процесса
Это простое объяснение чрезвычайно сложного процесса, который является предметом постоянных исследований в астрономии. Десятилетия исследований подтвердили основную предпосылку: звёзды постепенно аккумулируют материал из этих дисков, в то время как часть материала «выдувается» излучением звезды, а часть формирует планеты.
Со временем протопланетный диск рассеивается, звезда прекращает аккрецию и достигает своей конечной массы, а формирование планет прекращается.
Однако трудно увидеть, что происходит в этих средах. Весь процесс скрыт толстым слоем газа и пыли, и многое из того, что известно, основано частично на наблюдениях, а частично на теории. Поэтому это объяснение подходит не для всех звёзд.
Особенности формирования планет у звёзд промежуточной массы
Оно работает для звёзд размером примерно с Солнце, но не работает для звёзд промежуточной массы. Когда астрономы наблюдают звёзды промежуточной массы с массой от 1,5 до 4 масс Солнца, они обнаруживают, что они аккумулируют массу быстрее, чем ожидалось.
Новое исследование показывает, что вместо того, чтобы их аккреция уменьшалась с возрастом, звёзды промежуточной массы испытывают быстрые скачки роста на более поздних этапах своего формирования.
Исследование под названием «Эволюция скорости аккреции молодых звёзд промежуточной массы: последствия для эволюции дисков и формирования планет» опубликовано в The Astronomical Journal, а ведущим автором является Шон Бриттейн.
«Подобно людям, звёзды, по-видимому, проходят подростковую фазу, когда они жадно едят», — сказал Бриттейн в пресс-релизе. «Они растут быстрее в более позднем возрасте, чем мы ожидали».
Исследование фокусируется на двух типах звёзд:
* звёздах промежуточной массы типа Т-Таури;
* звёздах Гербига.
Звёзды Т-Таури — это молодые звёзды до главной последовательности, а звёзды Гербига — это то, во что эволюционируют звёзды Т-Таури. Звёзды Гербига ближе к главной последовательности, но всё ещё формируются и всё ещё находятся в своих дисках. Они более массивные и горячие, чем Солнце.
«Это работа представляет собой исследование эволюции скоростей аккреции промежуточных звёзд до главной последовательности», — пишут авторы в своей исследовательской статье. «Мы сравниваем скорость аккреции более молодых звёзд промежуточной массы типа Т-Таури (IMTTS) со скоростью более старых звёзд Гербига, в которые они эволюционируют».
Когда звёзды аккумулируют материал, они также излучают энергию, и это лежит в основе нового исследования. Измерение излучаемой энергии позволяет астрофизикам измерить скорость роста звезды.
«Когда материал падает на звезду, выделяется много энергии. Так же, как когда вы роняете стул, он издаст шум или даже сломается. В случае аккреции материала высвобождаемая энергия намного больше. Мы видим это как дополнительное излучение, исходящее от системы, и это позволяет нам определить скорость, с которой звёзды растут в массе», — сказал Бриттейн.
Вывод
Исследование показывает, что аккреция обусловлена некоторым излучением от звезды, далёким ультрафиолетовым (FUV) излучением. Это объясняет систематическое увеличение звёздной аккреции, основанное на увеличении эффективной температуры звёзд по мере их эволюции к нулевой главной последовательности.