Наблюдения холодного газового облака L1544 продемонстрировали, как магнитные поля теряют силу перед гравитационным коллапсом, что приводит к образованию протозвезды
Наука и космос217 июл 13:11
Астрономы впервые напрямую обнаружили амбиполярную диффузию — процесс, который считается одним из ключевых моментов перед «рождением» звезды. Наблюдения показали, как газовые частицы начинают разделяться по своему поведению: нейтральные молекулы постепенно удаляются под воздействием гравитации, в то время как заряженные частицы остаются связанными с магнитным полем. Этот механизм ослабляет магнитную поддержку газового облака и способствует его переходу к формированию молодой звезды.
Открытие было сделано учеными из Университета Кюсю в Японии и Института внеземной физики Общества Макса Планка в Германии. Результаты были опубликованы в Astronomy & Astrophysics. Исследование сосредоточено на объекте L1544 — плотном холодном ядре в молекулярном облаке Тельца, одной из ближайших к Земле областей звездообразования.
Звезды, включая Солнце, формируются внутри скоплений газа и пыли, где гравитация постепенно сжимает вещество. Тем не менее, этому процессу противостоят магнитные поля, пронизывающие облако. Если магнитная поддержка остается слишком мощной, она может замедлить или даже остановить коллапс, поэтому ученые давно выдвигали гипотезу, что перед формированием звезды магнитное поле должно ослабнуть.
Наблюдать этот момент напрямую было затруднительно из-за условий внутри предзвёздных ядер. Температура там настолько низка, что многие распространённые молекулы замерзают на частицах пыли и становятся недоступными для наблюдений. Поэтому команда использовала 30-метровый радиотелескоп IRAM (Институт радиоастрономии в миллиметровом диапазоне) и выбрала 2 молекулы, которые сохраняются в газовой фазе: ион диазенилия-d1 (N2D+) и нейтральную молекулу пара-монодейтерированного аммиака (para-NH2D).
Эти молекулы находятся в одних и тех же плотных областях облака, но по-разному взаимодействуют с магнитным полем. Заряженные частицы связаны с магнитными линиями, в то время как нейтральные молекулы могут постепенно отдаляться от этого движения. Сравнив радиосигналы от двух типов молекул, ученые заметили разницу в их скоростях примерно 0,05 км/с.
Хотя это довольно небольшое значение, оно стало важным признаком амбиполярной диффузии. По мере уплотнения облака оно становится менее проницаемым для излучения, уровень ионизации снижается, а связь между газом и магнитным полем ослабевает. Нейтральные частицы начинают двигаться к центру под действием гравитации, тогда как ионы остаются связанными с магнитным полем.
Продолжение этого процесса постепенно уменьшает влияние магнитного поля. Когда гравитация становится доминирующей силой, ядро начинает сжиматься и образует протозвезду — начальную стадию существования звезды.
Учёные планируют протестировать результаты на других предзвёздных ядрах и провести наблюдения с более высоким разрешением, чтобы точнее изучить движение газа. Полученные данные предоставляют прямое подтверждение одного из этапов, который связывает холодные газовые облака с началом формирования звёздных систем.
Darth SaharaИсточники:Astronomy & AstrophysicsНаука и космос2КосмосАстрономияАстрофизикаАстрохимияЗвёздная эволюцияМагнитные поляПротозвёзды17 июл 13:11
Источник