Горячие молекулярные облака вокруг новорожденных звезд называются «горячими ядрами» и имеют температуру -160 градусов по Цельсию, что на 100 градусов горячее, чем обычные молекулярные облака. Большой размер горячего ядра, обнаруженный ALMA, показывает, что от центральной молодой звезды излучается гораздо больше энергии, чем от типичных молодых звезд с солнечной массой. Это может быть связано с более высокой скоростью падения массы или множественностью центральной звезды-младенца.
Этот результат указывает на большое разнообразие процессов звездообразования.Результаты исследования представлены в статье «Наблюдения ALMA за скоплением IRDC G34.43 + 00.24 MM3: горячее ядро и молекулярные потоки», опубликованной в Astrophysical Journal, Vol.
775 от 20 сентября 2013 г.Большое горячее молекулярное облако вокруг очень молодой звезды было обнаружено ALMA. Это горячее облако примерно в десять раз больше, чем те, что находятся вокруг типичных младенцев-звезд солнечной массы, что указывает на то, что процесс звездообразования отличается большим разнообразием, чем когда-либо предполагалось.
Этот результат был опубликован в Astrophysical Journal 20 сентября 2013 года.Звезды образуются в очень холодных (-260 градусов Цельсия) газопылевых облаках. Инфракрасные темные облака (IRDC) — это плотные области таких облаков, и считалось, что в них образуются скопления звезд.
Поскольку большинство звезд рождаются в составе звездных скоплений, исследование IRDC играет решающую роль в всестороннем понимании процесса звездообразования.Звездочка-младенец окружена облаком газа и пыли, которое нагревается из его центра. Температура центральной части некоторых, но не всех таких облаков достигает -160 градусов по Цельсию.
Астрономы называют эти облака «горячим ядром» — на Земле оно может быть не горячим, но достаточно горячим для космического облака. Внутри горячих ядер сублимируются различные молекулы, изначально заключенные в ледяной мантии вокруг пылевых частиц.
В горячих ядрах много органических молекул, таких как метанол (CH3OH), этилцианид (CH3CH2CN) и метилформиат (HCOOCH3).Международная исследовательская группа, возглавляемая Такеши Сакаи из Университета электросвязи, Япония, использовала ALMA для наблюдения за IRDC под названием G34.43 + 00.24 MM3 (далее MM3) в созвездии Aquila (Орел). Они обнаружили молодой объект, от которого сильно излучается молекулярная линия метанола.
Подробное расследование показывает, что температура метанола составляет -140 градусов по Цельсию. Это показывает, что MM3 содержит маленькую звезду, окруженную горячим ядром. Размер горячего ядра достигает 800 умноженных на 300 астрономических единиц (а.е., 1 а.е. равняется среднему расстоянию от Солнца до Земли; 150 миллионов км). Типичный размер горячих ядер вокруг маломассивных молодых звезд составляет от нескольких десятков до сотен а.е., поэтому горячее ядро в MM3 исключительно велико.
Сакаи говорит: «Благодаря высокой чувствительности и пространственному разрешению нам нужно всего несколько часов, чтобы обнаружить ранее неизвестную младшую звезду. Это важный шаг для понимания процесса звездообразования в области формирования скоплений».Команда также наблюдала радиоизлучение от сульфида углерода (CS) и моноксида кремния (SiO), чтобы выявить подробную структуру молекулярного оттока от молодой звезды.
Скорость выходящего газа 28 км / с, протяженность 4 400 а.е. Исходя из этих значений, команда вычисляет возраст оттока всего 740 лет. Хотя молекулярные оттоки являются обычным явлением у протозвезд, отток столь же молодой, как и в MM3, довольно редок. Таким образом, ALMA обнаруживает, что протозвезда в MM3 очень молода, но имеет гигантское горячее ядро.
Почему горячее ядро в MM3 такое большое? Чтобы согреть большой объем газа, молодые звезды должны излучать гораздо больше энергии, чем обычные. Протозвезды производят излучение, преобразовывая гравитационную энергию падающего материала в тепловую энергию. Большой размер горячего ядра в MM3, возможно, связан с высокой скоростью падения массы, чем когда-либо предполагалось.
Другая возможность состоит в том, что две или более протозвезды встроены в горячее ядро. Исследовательская группа еще не достигла причины этого наблюдения. «В ближайшем будущем пространственное разрешение ALMA значительно улучшится, — говорит Сакаи. — Тогда можно будет раскрыть много деталей падающего материала на протозвезду, и это поможет нам разгадать тайну, скрывающуюся за разнообразием звездообразования».