Коллапс в звездной колыбели: астрономы поймали момент рождения звезды

Звезды рождаются в газопылевых облаках, часто настолько плотных, что они даже не пропускают видимый свет. В среднем такая темная туманность содержит примерно по тысяче атомов в каждом кубическом сантиметре, но постепенно в ней усиливается неравномерность распределения вещества, образуются сгустки и в конце концов происходит «гравитационный коллапс» — скопление стремительно сжимается и превращается в новорожденную звезду.

В этих «звездных яслях» наблюдают разнообразные результаты почти завершенного коллапса: к примеру, объекты Хербига — Аро — области, где молодые звезды активно вбирают вещество, а часть материи разлетается от них прочь в две противоположные стороны гигантскими потоками, подобно релятивистским струям черных дыр. Скоро внутри только что родившейся звезды давление запустит термоядерный синтез — начнется ее основной «жизненный» цикл.

Астрономам особенно интересно понаблюдать, как происходит критический момент коллапса. Это редко удается, поскольку стадия «зародыша» будущего светила, по космическим меркам, очень быстротечна — она может продлиться лишь несколько десятков тысяч лет. Благодаря современным инструментам иногда удается застать этот кратковременный этап. Недавно о новом таком случае ученые из Германии, Финляндии и Японии рассказали в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.

Они исследовали «звездную колыбель» Corona Australis — молекулярное облако примерно в 430-450 световых годах от нас, в созвездии Южная Корона. По своему виду оно немного напоминает комету: есть некая центральная область вроде «головы» и два нитевидных ответвления наподобие кометного хвоста.

В одном из этих ответвлений и заметили скопление вещества размером почти с целую Солнечную систему: примерно 30 тысяч астрономических единиц в диаметре. Напомним, одна астрономическая единица — это расстояние между Землей и Солнцем, то есть примерно 150 миллионов километров. Плутон от Солнца примерно в 30-50 раз дальше, чем Земля, а на расстоянии примерно в тысячу астрономических единиц уже начинается внутренняя часть гипотетического Облака Оорта.

По оценкам, в общей сложности область CrA 151 содержит массу около двух десятков Солнц. Вероятно, одно будущее «солнце» там уже близко к формированию: астрономы подозревают внутри тот самый сгусток, который может коллапсировать прямо сейчас, — это так называемое первое гидростатическое звездное ядро, то есть «зародыш» светила, в котором между гравитацией и давлением вещества изнутри установилось временное равновесие.

Позже противоборство двух сил продолжится и завершится перемирием на долгие миллиарды лет: термоядерные реакции в будущей звезде будут сдерживать гравитационное сжатие. Исследователи предположили, что она получится маломассивной — возможно, такой, как наша.