Звезды всех возрастов и масс излучают электромагнитную энергию по-разному, и это излучение привлекает внимание астрономов. Каждое из этих излучений — ключ к пониманию того, как звёзды формируются, развиваются и даже умирают. Молодые звёзды известны своей высокой светимостью и активностью. У них сильные звёздные ветры и мощные магнитные поля.
Одной из самых впечатляющих особенностей молодых звёзд являются их джеты. Их мощные магнитные поля играют важную роль в формировании джетов, поскольку материя движется вдоль линий магнитного поля. Новое исследование обнаружило магнитные поля вокруг одной массивной молодой звезды с характерной особенностью круговой поляризации (КП). Это первый раз, когда КП была обнаружена вокруг такой массивной молодой звезды.
Исследование под названием «Первое обнаружение круговой поляризации в радиоконтинууме в направлении массивного протозвёзда» опубликовано в журнале «The Astrophysical Journal Letters». Ведущий автор — Амаль Г. Чериьян, доктор философии Индийского института космической науки и технологий. Исследователи использовали Очень большую антенную решётку Карла Джэнки (VLA) Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) в США для наблюдения КП.
«Измерения поляризации обеспечивают строгие ограничения на магнитные поля в системах звездообразования», — пишут авторы. «Хотя оценки магнитных полей в несколько кГс (килогаусс) были получены вблизи поверхностей протозвёзд малой массы, аналогичных измерений в непосредственной близости от поверхности массивных протозвёзд не проводилось».
Массивные протозвёзды привлекают внимание из-за влияния, которое они оказывают на своё окружение по мере развития. Их экстремальная светимость и мощные звёздные ветры формируют их окружение так, как это не делают звёзды меньшей массы. Их мощное ультрафиолетовое излучение может ионизировать межзвёздную среду, а ветры могут прорезать в ней пузыри. Они могут нагревать окружающий газ и делать его турбулентным, что препятствует звездообразованию.
Астрономы обнаружили КП вокруг протозвёзд малой массы и даже вокруг чёрных дыр, но никогда раньше не обнаруживали её вокруг такой массивной протозвезды. Молодая звезда по имени IRAS 18162-2048 имеет около 10 масс Солнца и находится примерно в 5 500 световых годах от нас. IRAS 18162 «управляет самым большим известным, высококоллимированным и самым ярким джетом в нашей галактике — джетом HH 80–81», — объясняют авторы.
HH 80–81 — это объект Хербига-Харо, который образуется, когда джеты от молодых звёзд посылают ионизированный газ в близлежащие облака газа и пыли в межзвёздной среде. Предыдущее исследование 2010 года обнаружило магнетизированные джеты, исходящие из HH 80–81, впервые в истории, показав, что протозвёзды могут иметь магнетизированные джеты. Это открытие основывается на предыдущем и является первым случаем, когда магнитные поля были обнаружены исходящими непосредственно от самого протозвёзда.
Измерение КП позволяет учёным оценить магнитное поле вблизи поверхности звезды. «Однако аналогичных измерений для массивных протозвёзд не проводилось», — пишут они. «Массивные протозвёзды — звёзды, масса которых в процессе эволюции будет более чем в 8–10 раз превышать массу Солнца, — гораздо сложнее изучать. Круговая поляризация, которую мы ищем, очень слабая и спорадическая, что делает такие измерения очень сложными», — объясняет ведущий автор Чериьян.
«Это первый вывод о силе магнитного поля с использованием круговой поляризации в радиоволнах от массивного протозвёзда», — сказала профессор Сарита Виг из Индийского института космической науки и технологий (IIST), которая разработала концепцию работы.
КП также была обнаружена в активных галактических ядрах. Таким образом, обнаружение её у массивных протозвёзд устанавливает связь между ними, протозвёздами меньшей массы и чёрными дырами.
«Обнаружение круговой поляризации — исключительно редкий и сложный подвиг — даже в активных галактических ядрах (АГЯ), где условия экстремальные, но лучше изучены», — сказал профессор Нирупам Рой из Индийского научного института (IISc). «Наблюдение её в среде массивного протозвёзда, погребённого в плотном газе и пыли, ещё сложнее, что делает этот результат весьма примечательным», — добавил профессор Самир Мандал из IIST.
Только у небольшого числа OB-звёзд, к которым относится IRAS 18162-2048, поверхностные магнитные поля составляют от нескольких сотен до тысяч гаусс. Возможно, что эти магнитные поля являются ископаемыми с более ранних стадий жизни звезды. Это называется гипотезой ископаемых полей.
«Согласно этой теории, магнитные поля из межзвёздной среды пронизывают молекулярные облака, и когда эти облака подвергаются гравитационному коллапсу в протозвёзды, поля как адвектируются, так и усиливаются», — пишут исследователи в своей статье. «Этот процесс может генерировать магнитные поля до нескольких сотен гаусс в массивных звёздах, что согласуется с наблюдаемыми результатами».
Все звёзды имеют магнитные поля, но у некоторых звёзд есть очень сильные и стабильные магнитные поля, которые выделяют их. IRAS 18162-2048 может стать одной из них. «Учитывая силу магнитного поля, оценённую в направлении I18162, мы предполагаем, что I18162 может быть предшественником массивной магнитной звезды», — объясняют исследователи. В результате магнитные измерения этой звезды могут помочь астрофизикам ограничить и разработать свои модели звездообразования, даже несмотря на то, что точный механизм, стоящий за КП, неясен.
Астрофизики давно считали, что одни и те же процессы приводят к образованию джетов у звёзд и чёрных дыр. Это исследование подтверждает это и является доказательством существования универсального механизма запуска джетов.
Предоставлено Universe Today