• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12.04.2024, 16:32
Дарья Губина
1,4 тыс

Молодые звезды «чихают» магнитными потоками

❋ 4.5

Астрономы изучили маленький протопланетный диск у тусклого зародыша звезды и обнаружили в нем «шипы». Видимо, так звезды «сбрасывают напряжение», иначе магнитные поля вокруг молодых светил были бы на порядок сильнее, влияя на их развитие.

Протопланетный диск
Протопланетный диск вокруг формирующейся звезды после выброса в представлении художника / © ALMA, ESO, NAOJ, NRAO

Рождение звезды — крайне бурный процесс как для нее самой, так и для ее окружения. В игру вступают гравитация, трение, турбулентность, излучение, магнитные поля и так далее. Все это протекает в плотном молекулярном облаке, через который сложно вести наблюдения. К тому же, чтобы астрономы могли разобраться во взаимодействии всех процессов, данные наблюдений должны быть чрезвычайно точными. Вот уже 10 лет такими данными ученых снабжает комплекс радиотелескопов ALMA.

За прошедшие годы мы увидели множество снимков протопланетных дисков с разрывами, спиралями и другими подструктурами. Все эти диски обычно большие, радиусом больше 100 астрономических единиц. Но во время наблюдений астрономам нередко попадаются и очень небольшие диски радиусом в несколько десятков астрономических единиц. Причем даже в низком разрешении видно, что они значительно отличаются друг от друга массой и размером.

Более того, некоторые компьютерные модели формирования звезд почему-то выдают только массивные диски. Чтобы разрешить это несоответствие в теоретическом моделировании и данных наблюдений, ученые активно, насколько позволяют возможности телескопов, исследуют эти небольшие зарождающиеся системы.

На этот раз сотрудники Университета Кюсю (Япония) присмотрелись с помощью ALMA к объекту MC 27, расположенному примерно в 450 световых годах от нас, по направлению к созвездию Телец. Ранние наблюдения выявили там небольшой протопланетный диск радиусом около 10 астрономических единиц с тусклым зародышем звезды в центре. «Ядро» там одно из самых плотных в области звездообразования, но не это заинтересовало астрономов.

Объект MC 27 привлек внимание гигантскими «арками» из газа, растянувшимися на тысячи астрономических единиц от «ядра». Впервые такие структуры обнаружились у протозвездной системы. Позже нечто подобное нашли и у других молодых систем. Появилось предположение, что это потоки материи, которую вытягивают друг из друга компоненты двойной звезды. Но в случае MC 27 родилось другое объяснение — последствие магнитной обменной неустойчивости в диске.

В новой работе астрономы исследовали не эти большие арки, а протозвездный диск. С удивлением они выявили в нем два «шипа», небольших и тусклых выброса газа из диска. При этом ученые не увидели в системе признаков наличия еще одного объекта, который мог бы перетянуть на себя материю. По всем параметрам это очень стабильный диск.

Сопоставив условия системы с данными наблюдений, авторы научной работы пришли к выводу, что это последствия «магнитных выбросов» и диска.

«Есть так называемый феномен обменной неустойчивости, когда нестабильности в магнитном поле реагируют на перепады плотности газа в протопланетном диске, что провоцирует выброс магнитного потока. Мы назвали это „чиханием“ молодой звезды, поскольку это напоминает то, как человек на большой скорости выдувает из себя пыль и воздух», — объяснил Казуки Токуда, главный автор исследования.

Схематичная иллюстрация системы MC 27. В масштабе, где видны арки (слева) и вблизи протопланетного диска с обозначенными выбросами-«шипами» (справа) / © The Astrophysical Journal, Tokuda et al. (2024)

Вырвавшийся с края диска магнитный поток формирует эллиптическую полость и «утаскивает» с собой небольшое количество газа из диска. Ученые предположили, что «шипы» видно, так как газ там достаточно плотный, чтобы наши инструменты его разглядели. Хватало бы мощности, мы бы видели весь эллипс. Большие арки — последствия таких выбросов в прошлом. Они расширяются со скоростью звука, а значит, «шипы», вероятно, появились около 100 лет назад.

«[Протозвездные диски] беспрестанно подвергаются воздействию магнитных полей, что означает существование магнитного потока. Но если бы эти магнитные потоки сохранялись на протяжении эволюции звезды, они создавали бы магнитные поля на порядок сильнее тех, которые мы наблюдаем у известных протозвезд», — объяснил Казуки Токуда.

Ученые исследуют механизмы, которые позволили бы звездам избавляться от «лишней» силы магнитного поля. Считается, что оно слабеет постепенно с «засасыванием» материи облака в звезду. Судя по результатам исследования MC 27, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal, и другим работам, большую роль в этом играет магнитное «чихание» звезд.

Причем ранее Токуда считал, что большие арки — аккреционные потоки от взаимодействия MC 27 с, вероятно, формирующимися по соседству звездами. По результатам наблюдений от этой версии ему пришлось отказаться — по близости не оказалось других объектов. Зато расчеты параметров MC 27 показали, что магнитная неустойчивость не требует дополнительных условий и позволяет формирование подобных ассиметричных структур вокруг диска.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
23 июня, 10:59
НИУ ВШЭ

Исследователи из МИЭМ ВШЭ и ИПКОН РАН разработали новую математическую модель мониторинга, которая позволяет фиксировать источник опасных подземных вибраций в реальном времени. Технология поможет снизить риск повреждения зданий, дорог и другой инфраструктуры рядом с карьерами и шахтами.

22 июня, 10:07
Игорь Байдов

Планетологи обнаружили на поверхностях Титана и Плутона схожую полосу поглощения, которая не совпадает со спектрами известных льдов или органических соединений. Этот загадочный «провал» может указывать на то, что на двух очень разных ледяных мирах Солнечной системы существует общий, пока неизвестный науке класс химических веществ, поглощающий свет, который формируется под действием экстремального холода и космической радиации.

23 июня, 10:03
Игорь Байдов

На севере Австралии живет паук с весьма необычными охотничьими повадками. Он возводит «конструкцию», которая работает как древнее метательное оружие. Добыча взлетает над землей, а потом запутывается в паучьей сети. Такая тактика охоты, по-видимому, применяется лишь по отношению к конкретному виду муравьев.

21 июня, 16:10
Evgenia Vavilova

Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.

21 июня, 10:23
Николай Цыгикало

Интригующие испытания высотного ракетного двигателя Raptor Vacuum для корабля Starship, верхней ступени сверхракеты Илона Маска, парадоксальны. Его работа на уровне моря уже сама по себе загадка. Ведь, по классическим представлениям, высотные двигатели на уровне моря корректно не работают. А сопло RaptorVAC на наземном стенде извергает реактивную струю без всяких признаков нарушения работы. Как такое может быть?

22 июня, 11:15
Игорь Байдов

В нижних и верхних слоях Урана астрономы впервые зарегистрировали угарный газ и циановодород. Новые данные указали на то, что недра планеты могут быть значительно обогащены кислородом. Это открытие поможет разрешить давнюю загадку о том, сформировался ли Уран иначе, чем его ближайший сосед Нептун, или их образование шло по схожему сценарию.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 мая, 14:00
Андрей Серегин

В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.

27 мая, 17:06
Александр Березин

Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Ошибка авторизации
По закону на российских сайтах теперь нельзя авторизовываться с помощью иностранных сервисов. Используйте другой способ или восстановите доступ по почте.
Восстановить доступ
Войти по-другому
Вход через почту
Введите привязанную к соцсети почту, чтобы восстановить доступ или получить одноразовую ссылку для входа на сайт.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно