Zvijezde su rođene duže

Zvijezde su rođene duže

Dmitrij Vibe,
astrokimista, dr. Sci. Znanosti, glava. Zavod za fiziku i evoluciju zvijezda, Institut za astronomiju, RAS
"Mogućnost Trojstva" № 15 (234), 1. kolovoza 2017

Dmitrij Vibe

U ranim fazama poznavanja međuzvjezdane molekularne materije, molekularni oblaci su se smatrali dugovječnim objektima s karakterističnim životnim vijekom od desetaka milijuna godina. Budući da mase oblaka znatno premašuju masu traperica (kritična masa za početak gravitacijske nestabilnosti), morat će se brzo srušiti, tako da kažem, pod vlastitom težinom. Stoga je pretpostavka dugoročnog postojanja molekularnih oblaka zahtijevala pretpostavku prisutnosti nekog dodatnog faktora koji sprečava kolaps.

U okviru tzv. Standardnog modela stvaranja zvijezda, molekularni oblaci se čuvaju od urušavanja magnetskim poljem, pa se polagano nastaje formiranje zvijezda, jer se izgubi gubitak magnetskog polja. Međutim, s vremenom su počeli gomilati dokazi da molekularni oblaci žive mnogo manje – samo nekoliko milijuna godina.Jedno takvo svjedočenje je takozvano problem zvijezda post T Tau ("nakon T Tauri").

Prema modernim konceptima, zvijezda tipa T Tau je vrlo mlada zvijezda solarnog tipa, ni unutar ni oko kojeg su se procesi ikad smjestili i stoga ima primjetnu nepravilnu varijabilnost. Starci T Tau tipa zvijezda su nekoliko milijuna godina ili manje.

Ako molekularni oblak živi nekoliko desetaka milijuna godina, a zvijezda se nastavi tijekom tog vremena, onda bismo je trebali vidjeti kao nedavno rođene T Tau zvijezde, koje se i dalje ponašaju kao peti učenici u praznini, kao i tiše T Tau zvijezde s dobi više od desetak milijuna godina koje su poput tinejdžera.

Ali upravo je prisutnost, točnije, odsutnost takvih "tinejdžera" – post T Tau zvijezda u molekularnim oblacima koji stvaraju zvijezde – i taj je problem povezan. Budući da je dob "složenog" objekta (osobito polja stvaranja zvijezda) logično pretpostaviti dob njezinog najstarijeg elementa, a mi u oblastima stvaranja aktivnih zvijezda (mislimo) ne vide zvijezde starije od nekoliko milijuna godina, moramo zaključitida ne sudjeluje desetine milijuna godina molekularnih oblaka.

Ovaj je zaključak bio jedan od razloga za neobičan pad standardnog modela i uspon novog modela – gravitacija turbulentna, prema kojem je molekularni oblak prolazni ugrušak u turbulentnom međuzvjezdanom mediju, prolazi kroz cijeli životni ciklus – od stvaranja ugruška i rađanja zvijezda u disipaciju – za nekoliko milijuna godina.

Temelj naših ideja o stvaranju zvijezda sličnih Suncu, u velikoj mjeri leži u proučavanju kompleksa molekularnih oblaka u Taurus-Aurigi (ukratko, "Chariotee" se često izostavlja u ime): to je najbliži kompleks molekularnih oblaka nama , I nedavno se pojavio rad koji je posvećen proučavanju populacije mladih zvijezda u ovom kompleksu [1].

viši) i Hyades (ispod). Slika od Alan Dyer iz amazingsky.net ("TrV" br. 15 (234), 08/01/2017) "granica = 0" Mračne vlakne – komponenta prašine molekularnog oblaknog kompleksa u biku – Izvorno. Pleia zvijezde klasteri su vidljivi s desne strane slike (viši) i Hyades (ispod). Fotografija Alan Dyer iz amazingsky.net

Smiješno je da u takvim istraživanjima blizina kompleksa nije takva očita prednost: zauzimaju površinu od oko 15 do 15 stupnjeva na nebu,i sastavljanje cjelovite slike zahtijeva vrlo velika promatranja. Istodobno, T Tau zvijezde lako se razlikuju: pored već spomenute varijabilnosti, oni imaju infracrveni višak zračenja (svijetli prašinu koja okružuje mladu zvijezdu i zagrijava optičkim zračenjem), ultraljubičasti višak (svijetli tvar koja pada na zvijezdu) i druge karakteristične osobine.

Sa zvijezdama post T Tau je složeniji. Oni zadržavaju visoku aktivnost u kromosferama i koronima, pa ih, kako bi ih identificirali, koriste manifestacije takve aktivnosti – prisutnost linija emisije u spektru ili visoka svjetlost rendgenskog zračenja. Međutim, vjerojatno će ih zbuniti aktivnim zvijezdama drugih tipova koji nisu povezani s područjem stvaranja zvijezda, ili, obrnuto, gube iz vida "neophodne" zvijezde nakon T Tau, čija su zapažanja pala na intervalu njihovog relativnog mirnog.

Poteškoće identifikacije dovode do činjenice da je samo Taurus bio identificiran samo oko 150 zvijezda starijih od klasičnih T Tau zvijezda. Autori članka pozivaju ih na disk, budući da je jedan od indikatora dobi prisutnost ili odsutnost nekog circumstellar diska.Većina zvijezda bez diska u svemiru se distribuira na isti način kao i zvijezde s diskovima, to jest, pretežno na mjestima gdje je koncentriran molekularni plin.

Ove su zvijezde nedavno rođene, vjerojatno pripadaju istoj generaciji kao i formalno mlađe zvijezde s diskovima (klasične zvijezde poput T Tau). Međutim, postoji nekoliko niza zvjezdica koje zauzimaju veće područje na nebu od zvijezda s diskovima. Jesu li oni ostaci starijeg stanovništva kompleksa Bik ili nemaju veze s tim slučajnim projiciranjem na isti dio neba?

Odgovor na pitanje prisustva starijeg stanovništva u Biku važan je iz više razloga. Prvo, ako je, možda ćemo morati preispitati procjenu dobi kompleksa u smjeru njezina povećanja. I – tadam! – problem zvijezda nakon T Tau br. Drugo, ako promatramo zvijezde u kompleksu, pretpostavljamo da pripadaju istoj generaciji, a generacija zapravo nema, dobit ćemo nepouzdane statističke zaključke, na primjer, o djeliću zvijezda s diskovima.

To nam je važno jer se ta količina sada koristi kao mjera životnog vijeka protoplanetarnog diska, a zauzvrat je jedan od ključnih kriterija u izgradnji teorije formiranja planetarnih sustava. Pa, itd. Itd.Iz toga izvodimo zaključke o početnoj funkciji masa, mnoštvu itd.

Protoplanetarski disk kao umjetnik (Gemini Observatory / AURA umjetnička djela Lynette Cooka)

Adam Kraus i njegovi kolege učinili su sljedeće. Prikupili su informacije o svim zvijezdama spektralne klase F0 i kasnije, koje se na nebu spuštaju u područje kompleksa molekularnih oblaka Taurus-Auriga i koje su ikada bile predložene kao članovi tog kompleksa. Ukupno, smatraju 396 zvijezda.

Dr. Sc. Adam Kraus (Caltech), postdoc na Institutu za astronomiju u Honoluluu (Hawaii, SAD), Hubble Fellow. Fotografija iz www.ifa.hawaii.edu ("TrV" br. 15 (234), 08/01/2017)

Za njih su autori analizirali sve poznate parametre (svojstva atmosfere, sadržaj litija, radijalne brzine, pravilne kretnje) koji bi ukazivali na: a) svoju mladost, b) pripadnost kompleksu Taurus – Aurium. Popis je pokazao 160 potvrđenih ili vjerojatnih "autsajdera", odnosno zvijezda pozadine, a za 18 zvijezda nije bilo dovoljno podataka za njihovo prepoznavanje.

Preostalih 218 zvijezda najvjerojatnije će biti dio regije stvaranja zvijezda, a 87 ih nije bilo uključeno u "kanonske" popise članova kompleksa prije.A značajan dio "pridošlica" distribuira se u prostoru, a ne poput zvijezda s diskovima. Točnije, na područjima najviše zvijezde gustoće, udio zvijezda s diskovima dosegne 60%, dok se na područjima između koncentracija gustih zvijezda smanjuje do 25%. Gdje u kompleksu Taurus-Auriga zvjezdana gustoća je minimalna, uopće nema zvijezda s diskovima.

plave krugove) i zvjezdastih zvijezda (zelene šalice) u kompleksu Taurus – Aurigae. Distribucija prašine (koja odgovara distribuciji molekulskih plinova) [1] ("TrV" br. 15 (234), 08.08.2017) plave krugove) i zvjezdastih zvijezda (zelene šalice) u kompleksu Taurus – Aurigae. Koristi se kao pozadina distribucija prašine (koja odgovara raspodjeli molekularnog plina) [1] ("TrV" br. 15 (234), 08/01/2017) Distribucija zvijezda s diskovima (plave krugove) i zvjezdastih zvijezda (zelene šalice) u kompleksu Taurus – Aurigae. Kao podloga [1] koristi se distribucija prašine (koja odgovara raspodjeli molekulskih plinova)

Na temelju dobivenih rezultata, autori su zaključili: u području Taurusa – Aurigae, stvarno vidimo dvije populacije zvijezda.Jedan od njih je uglavnom zvijezda s diskovima i dio zvijezda bez diska. Ove su zvijezde formirane relativno nedavno (prije nekoliko milijuna godina ili manje) i još su uvijek grupirane u nekoliko skupina koje se podudaraju s područjima visoke koncentracije molekularnog plina.

Druga populacija sastoji se od manje mladih zvijezda bez diskova. Distribuiraju se ravnomjernije u području Taurus-Auriga i ne pokazuju korelaciju s modernom distribucijom molekularnog plina. Ili su uspjeli odletjeti od roditeljskih molekulskih grupa, ili su ti komadi vremena imali vremena raspršiti.

Valja napomenuti da je ova podjela u dvije populacije donekle proizvoljna: autori nisu definirali ove dobi, usredotočivši se na prostornu raspodjelu. Neizravni podaci ukazuju da većina zvijezda "starog" stanovništva ima dob od oko 10 milijuna godina, što je pet puta više od doba "kanonske" populacije. Dobi od barem nekoliko zvijezda premašuju 15 milijuna godina.

Narančasta zvijezda na desnoj strani slike, okružena maglicom NGC 1555, varijabilna je zvijezda T Tauri, koja je imenovala cijelom klasu mladih zvijezda.Neobično dovoljno, sama T Tauri je prilično atipični predstavnik ove klase. Fotografija: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / Sveučilište Arizona iz www.caelumobservatory.com

Općenito, prisutnost druge populacije znači da se formacija zvijezda u regiji, prostorno i kinematički (u smislu brzine) koja se podudara s kompleksom Taurus-Auriga, odvija na 10-20 Ma. Većina zvijezda bez vrpce, proučena u članku Krausa i sur., Nalaze se na bližoj strani molekularnog oblaka. To može biti učinak izbora: dalekosežne zvijezde populacije bez vrpce ne mogu jednostavno ući u postojeći uzorak i još uvijek čekaju na otkrivanje.

Moguće je da je prva faza stvaranja zvijezda na ovom području pokrivala znatno veću količinu prostora od trenutne faze, a prije 15 milijuna godina, kompleks sastava zvijezda Taurus – Actor mogao se natjecati u veličini s kompleksom formiranja zvijezda u Orionu. Autori ne isključuju da u stvarnosti ona može značajno prijeći tradicionalne granice potrage za svojim potencijalnim članovima.

Je li vrijedno donositi dalekosežne zaključke iz ovog otkrića? Možda ne. Blizina nas od kompleksa Bik ne znači da je to uopće standard.Štoviše, postoje naznake da to nije slučaj, na primjer, atipična masovna raspodjela zvijezda u nastajanju i veća (u usporedbi s drugim područjima stvaranja zvijezda) udaljenosti između njih. Tako se može pokazati da ono što se događa u Biku ostaje u Biku. Na kraju, kao poznati astrofizičar Donald Osterbrock (Donald Osterbrock), svaki dobro proučavan objekt je osebujan (to jest, neobičan, poseban).


1. Kraus A. L., Herczeg G.J., Rizzuto A.C., Mann A.W., Slesnick C.L., Carpenter J.M., Hillenbrand L. A., Mamajek E. E. Greater Taurus-Auriga ekosustav I: Postoji starija populacija raspodijeljena. Astrofizički časopis, 838, 150 (2017).


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: