• 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
30 октября, 16:53
ФизТех

Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.

31 октября, 08:53
Любовь С.

Ученые из коллаборации LIGO, VIRGO и KAGRA впервые зафиксировали гравитационно-волновые события, указывающие на существование черных дыр второго поколения — «потомков» предыдущих слияний. Открытие позволит понять, как именно во Вселенной рождаются сверхмассивные черные дыры.  

31 октября, 10:14
Юлия Трепалина

Эксперимент, устроенный в морском аквариуме в Лос-Анджелесе, продемонстрировал, что акулы и скаты, принадлежащие к пластиножаберным рыбам, могут обладать более высоким уровнем интеллекта. Значит, им необходима обогащенная среда обитания при содержании в неволе.

30 октября, 16:53
ФизТех

Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.

27 октября, 11:44
Илья Гриднев

Исследователи объяснили, как цивилизация майя добивалась высокой точности в предсказании солнечных затмений на протяжении столетий. Для коррекции накапливающихся астрономических неточностей они использовали сложную систему пересекающихся календарных таблиц.

29 октября, 16:24
Юлия Трепалина

В последние годы содержание кошек дома без возможности свободного выгула все чаще преподносят как идеальную модель, которая ограждает дикую фауну от нападений и обеспечивает благополучие самих питомцев. Подобные утверждения в разных частях мира звучат от некоторых защитников природы и представителей властей. Однако группа ветеринаров из Австралии и Дании недавно раскритиковала такой подход. Ученые не спорят с тем, что кошки влияют на уязвимые экосистемы и что ограничение их свободы — действенная мера по смягчению этого эффекта. Тем не менее исследователи настаивают, что жизнь в изоляции для питомцев совсем не благо. Заявляющие обратное как минимум ошибаются, а в худшем случае намеренно вводят общественность в заблуждение.

25 октября, 10:40
Любовь С.

Проанализировав данные наблюдений, полученных с помощью наземных обсерваторий за последние два десятилетия, астрономы обнаружили потенциально обитаемый мир — суперземлю Gliese 251 c (GJ 251 с). Планета обращается вокруг красного карлика на расстоянии около 18 световых лет от Земли и считается одним из самых перспективных кандидатов для поисков жизни.

13 октября, 11:10
Илья Гриднев

Согласно новой гипотезе, сознание возникает не только из-за активности нейронов, но и благодаря физическим процессам — электромагнитным полям от движения жидкости в мозге. Эта модель, как и ее предшественники, пока носит теоретический характер, но предлагает нестандартный взгляд на проблему синхронизации работы разных отделов мозга.

24 октября, 14:02
РТУ МИРЭА

В современном доме, насыщенном разнообразной техникой, удлинители стали незаменимым атрибутом, позволяющим обеспечить электропитанием все необходимые устройства. Однако мало кто задумывается, что привычное использование этого аксессуара может нести серьезную угрозу безопасности. По статистике, значительная часть бытовых пожаров происходит из-за неправильной эксплуатации электропроводки и вспомогательных устройств. Какие приборы категорически нельзя подключать через удлинители и почему это может привести к трагическим последствиям, рассказывает профессор кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА, доктор физико-математических наук Алексей Юрасов.

[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
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
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

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

Понятно