Stelele se nasc mai mult

Stelele se nasc mai mult

Dmitry Vibe,
astrochimist, dr. Sci. Științe, Cap. Departamentul de Fizică și Evoluția Stelelor, Institutul de Astronomie, RAS
"Opțiunea Trinității" №15 (234), 1 august 2017

Dmitry Vibe

În primele etape ale cunoașterii materiei moleculare interstelare, norii moleculari au fost considerați obiecte cu durată lungă de viață, cu o durată de viață caracteristică de ordinul a zeci de milioane de ani. Deoarece masele norilor depășesc în mod substanțial masa Jeans (masa critică pentru instaurarea instabilității gravitaționale), ei ar trebui să se prăbușească rapid, ca să spunem așa, sub propria lor greutate. Prin urmare, presupunerea existenței pe termen lung a nori moleculari a presupus prezumția prezenței unui factor suplimentar care împiedică prăbușirea.

În cadrul așa-numitului model de formare a stelelor standard, norii moleculari sunt păstrați de la colapsul printr-un câmp magnetic și prin urmare, formarea stelei apare lent, deoarece se pierde suportul pentru câmpul magnetic. Cu toate acestea, în timp, dovezile au început să acumuleze că norii moleculari trăiesc mult mai puțin – doar câțiva milioane de ani.O astfel de mărturie este așa-numita problema stelelor post T Tau ("după T Tauri").

Conform conceptelor moderne, steaua de tip T Tau este o stea foarte tânără de tip solar, nici în interiorul nici în jurul căruia procesele s-au stabilit vreodată și, prin urmare, are o variabilitate neregulată vizibilă. Vârstele de stele T Tau sunt de câteva milioane de ani sau mai puțin.

Dacă norul molecular trăiește timp de câteva zeci de milioane de ani și formația de stele continuă pe parcursul acestui timp, atunci ar trebui să o vedem așa cum s-au născut recent T Tau stars, care se comportă încă ca elevii de clasa a cincea la nișă, precum și stelele mai silențioase T Tau cu vârsta peste zece milioane de ani care sunt ca adolescenții.

Dar tocmai cu prezența, mai precis, absența unor astfel de "adolescenți" – stelele post T Tau în norii moleculari formând stele – și această problemă este legată. Deoarece vârsta obiectului "compozit" (în special, câmpul de formare a stelelor) este logică pentru a-și asuma vârsta celui mai vechi element și noi, în zonele de formare a stelelor active (noi credem) nu vedeți stele mai vechi de câțiva milioane de ani, trebuie să încheiemcă nu sunt implicate zeci de milioane de ani de nori moleculari.

Această concluzie a fost unul dintre motivele declinului specific al modelului standard și al creșterii noului model – gravitatea turbulenta, conform căruia norul molecular este un cheag tranzitoriu într-un mediu interstelar turbulent, trecând un ciclu complet de viață – de la formarea unui cheag și de la nașterea stelelor în el la disipare – pentru câțiva milioane de ani.

Baza ideilor noastre despre formarea stelelor asemănătoare cu Soarele constă, în mare măsură, în studiul complexului de nori moleculari din Taur-Auriga (pe scurt, "Chariotee" este adesea omisă în nume): acesta este cel mai apropiat complex de nori moleculari pentru noi . Și, recent, a apărut o lucrare dedicată studierii populației de tineri din acest complex [1].

superior) și Hyades (de mai jos). Fotografie de Alan Dyer de la amazingsky.net ("TrV" No. 15 (234), 08/01/2017) "border = 0> Fibre închise – Componenta de praf a Complexului Cloud Molecular în Taur – Originea.superior) și Hyades (de mai jos). Fotografie de Alan Dyer de la amazingsky.net

Este amuzant că, în astfel de studii, apropierea complexului nu este un avantaj evident: ocupă o suprafață de aproximativ 15 ° – 15 ° în cer,și pentru a compila o imagine completă necesită observații foarte mari. În același timp, stelele T Tau sunt ușor de distins: în plus față de variabilitatea menționată deja, au radiație în exces în infraroșu (strălucește praful care înconjoară o stea tânără și încălzită de radiația optică), excesul de ultraviolet (substanța strălucește pe o stea) și alte caracteristici caracteristice.

Cu stele post T Tau este mai complicat. Ei păstrează o activitate înaltă în cromosfere și coroane, prin urmare, pentru a le identifica, folosesc manifestări ale unei astfel de activități – prezența liniilor de emisie în spectru sau luminozitatea cu raze X înalte. Cu toate acestea, este posibil să le confunde cu vedetele active de alte tipuri care nu sunt legate de regiunea formării stelare sau, dimpotrivă, să nu mai privească stelele "necesare" post T Tau, ale căror observații au căzut în intervalul de calm relativ.

Dificultatea identificării conduce la faptul că numai aproximativ 150 de stele mai vechi decât stelele clasice T Tau au fost identificate anterior în Taur. Autorii articolului le numesc fără disc, deoarece unul dintre indicatorii vârstei este prezența sau absența unui disc circumstelat.Cele mai multe dintre stelele fără discuri din spațiu sunt distribuite în același mod ca și stelele cu discuri, adică în locuri unde gazul molecular este concentrat.

Aceste stele s-au născut recent, probabil aparținând aceleiași generații ca stelele formale mai tinere cu discuri (vedete clasice precum T Tau). Cu toate acestea, există un număr de stele fără disc care ocupă o zonă mai mare pe cer decât stelele cu discuri. Sunt rămășițele populației mai în vârstă a complexului Taur sau nu au nimic de-a face cu ea, proiectând accidental pe aceeași parte a cerului?

Răspunsul la întrebarea privind prezența unei populații mai în vârstă în Taur este important din mai multe motive. În primul rând, dacă este, este posibil să fie necesar să revizuim estimarea vârstei complexului în direcția creșterii acestuia. Și – tadam! – problema stelelor post T Tau nr. În al doilea rând, dacă examinăm stelele din complex, presupunem că aparțin aceleiași generații, iar generația nu este de fapt una, vom obține concluzii statistice nesigure, de exemplu, despre fracțiunea de stele cu discuri.

Acest lucru este important pentru noi, deoarece această cantitate este acum utilizată ca o măsură a duratei de viață a unui disc protoplanar și, la rândul său, este unul dintre criteriile-cheie în construirea unei teorii a formării sistemelor planetare. Ei bine, etc.Din aceasta tragem concluzii despre funcția inițială a maselor, multiplicitatea, etc.

Discul protoplanetar ca artist (Gemini Observatory / AURA Artwork de Lynette Cook)

Adam Kraus și colegii săi au făcut următoarele. Ei au colectat informații despre toate stelele din clasa spectrală F0 și mai târziu, care pe cer se încadrează în regiunea complexului de nori moleculare Taurus-Auriga și au fost vreodată propuse ca membri ai acestui complex. În total, au considerat 396 de stele.

Dr. Adam Kraus (Caltech), post-doctor la Institutul de Astronomie din Honolulu (Hawaii, SUA), Hubble Fellow. Fotografia de pe site-ul www.ifa.hawaii.edu ("TrV" Nr. 15 (234), 08/01/2017)

Pentru ei, autorii au analizat toți parametrii cunoscuți (proprietăți ale atmosferei, conținut de litiu, viteze radiale, mișcări corecte) care ar indica: a) tineretul lor, b) apartenența lor la complexul Taurus – Aurium. Lista a arătat 160 de "străini" confirmați sau probabili, adică stele de fundal, iar pentru 18 stele nu erau suficiente informații pentru a le identifica cumva.

Restul de 218 de stele sunt susceptibile de a face parte din regiunea de formare a stelelor în cauză, 87 dintre acestea nu au fost incluse în listele "canonice" ale membrilor complexului anterior.Și o parte importantă a "nou-veniților" este distribuită în spațiu, nu ca stelele cu discuri. Mai precis, în zonele cu cea mai mare densitate stelară, proporția de stele cu discuri atinge 60%, în timp ce în zonele cu concentrații dense de stele scade la 25%. În cazul în care în complexul Taurus-Auriga densitatea stelară este minimă, nu există stele cu discuri.

albastru) și stele fără disc (cani verzi) în complexul Taurus – Aurigae. Distribuția prafului (care corespunde distribuției gazelor moleculare) a fost utilizată ca fundal [1] ("TrV" Nr. 15 (234), 08.08.2017) albastru) și stele fără disc (cani verzi) în complexul Taurus – Aurigae. Distribuția prafului (care corespunde distribuției gazului molecular) [1] ("TrV" Nr. 15 (234), 08/01/2017) "este folosit ca fundal. Distribuția de stele cu discuri (albastru) și stele fără disc (cani verzi) în complexul Taurus – Aurigae. Distribuția prafului (corespunzătoare distribuției gazelor moleculare) este utilizată ca fundal [1]

Pe baza rezultatelor obținute, autorii au făcut următoarea concluzie: în regiunea Taur – Aurigae, vedem cu adevărat două populații de stele.Unul dintre ele este în principal stele cu discuri și o parte din stele fără disc. Aceste stele au fost formate relativ recent (cu câțiva milioane de ani în urmă sau mai puțin) și sunt încă grupate în mai multe grupuri care coincid cu zonele cu concentrație mare de gaz molecular.

A doua populație constă din mai puține vedete fără discuri. Acestea sunt distribuite în zona Taurus – Auriga mai uniform și nu prezintă o corelație cu distribuția modernă a gazului molecular. Fie că au reușit să zboare departe de aglomerările moleculare părinte, fie că aceste cheaguri aveau timp să se disperseze.

Trebuie remarcat faptul că această diviziune în două populații este oarecum arbitrară: autorii nu au definit aceste vârste, concentrându-se pe distribuția spațială. Datele indirecte indică faptul că majoritatea vedetelor populației "vechi" au vârste de aproximativ 10 milioane de ani, ceea ce este de cinci ori mai mare decât vârsta populației "canonice". Vârstele de cel puțin câteva stele depășesc 15 milioane de ani.

Steaua portocalie din partea dreaptă a imaginii, înconjurată de nebuloasa NGC 1555, este vechea stea T Tauri, care a dat numele unei întregi clase de tineri.În mod ciudat, însăși T Tauri este un reprezentant destul de atipic al acestei clase. Foto: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / Universitatea din Arizona de la www.caelumobservatory.com

În general, prezența unei populații secundare înseamnă că formarea de stele în regiune, spațială și cinematică (în termeni de viteză) care coincide cu complexul Taurus-Auriga, a avut loc pentru 10-20 de ani. Cele mai multe dintre stelele fără disc studiate în articol de către Kraus și alții sunt situate în partea apropiată a cloudului molecular. Acest lucru poate fi un efect al selecției: stelele mai îndepărtate ale populației fără disc ar putea pur și simplu să nu intre în eșantionul existent și încă așteaptă să fie descoperite.

Este posibil ca prima etapă de formare a stelelor din această zonă să acopere o cantitate semnificativ mai mare de spațiu decât actuala etapă, și acum 15 milioane de ani, complexul de formare a stelelor Taurus – Actor ar fi putut concura în dimensiune cu complexul de formare a stelelor din Orion. Autorii nu exclud faptul că, în realitate, aceasta poate depăși limitele tradiționale ale căutării potențialelor sale membri.

Merită să facem concluzii ample din această descoperire? Poate că nu. Apropierea noastră de complexul Taurus nu înseamnă deloc că este un standard.În plus, există indicii că acest lucru nu este cazul, de exemplu, distribuția atipică în masă a stelelor emergente și distanțele destul de mari (comparativ cu alte regiuni de formare a stelelor) între acestea. Deci, se poate dovedi că ceea ce se întâmplă în Taur rămâne în Taur. În cele din urmă, așa cum este cunoscutul astrofizician Donald Osterbrock (Donald Osterbrock), orice obiect bine studiat este particular (adică neobișnuit, special).


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. Ecosistemul mare Taur-Auriga I: Există o populație mai veche distribuită. Jurnal astrofizic, 838, 150 (2017).


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

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