Доктор Лу Синь, младший научный сотрудник Шанхайской астрономической обсерватории (SHAO) Китайской академии наук, вместе с коллегами из Университета Юньнань, Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и Института Макса Планка использовали данные наблюдений с высоким разрешением, полученные с помощью Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA), чтобы обнаружить массивный протозвездный диск в Галактическом центре и определить, как сформировались его спиральные рукава.
Исследования группы показали, что этот диск был возмущен близким столкновением с соседним объектом, что привело к образованию спиральных рукавов. Это открытие показывает, что формирование массивных звезд может быть схожим с формированием звезд меньшей массы через аккреционные диски и пролеты.
Во время формирования звезд вокруг новорожденных возникают аккреционные диски. Они, также известные как «протозвездные диски», являются важным компонентом их формирования. Аккреционные диски постоянно подают газ в протозвезды из окружающей среды. В этом смысле они являются звездными колыбелями, где те рождаются и растут.
Однако для массивных протозвезд, особенно ранних звезд О-типа с массой более 30 солнечных масс, роль аккреционных дисков в их формировании до сих пор не ясна.
На расстоянии около 26 000 световых лет от Земли Галактический центр является уникальной и важной средой звездообразования. Помимо сверхмассивной черной дыры Sgr A*, Галактический центр содержит огромный резервуар плотного молекулярного газа, в основном в виде молекулярного водорода (H2), который является сырьем для формирования звезд. Газ начинает формировать звезды, как только начинается гравитационный коллапс.
Однако окружающая среда в Галактическом центре уникальна: сильная турбулентность и сильные магнитные поля, а также приливные силы от Sgr A* - все это существенно влияет на звездообразование в этом регионе.
Поскольку расстояние между Галактическим центром и Землей огромно и существуют сложные загрязнения переднего плана, прямые наблюдения звездообразующих областей вокруг Галактического центра были затруднены.
Исследовательская группа под руководством доктора Лу использовала длинную базовую линию ALMA для достижения разрешения в 40 миллиарксекунд. Чтобы получить представление о том, насколько тонким является это разрешение, можно сказать, что наблюдатель в Шанхае может легко заметить футбольный мяч в Пекине.
Благодаря этим высокочувствительным наблюдениям ALMA исследователи обнаружили аккреционный диск в Галактическом центре. Диск имеет диаметр около 4 000 астрономических единиц и окружает формирующуюся звезду раннего О-типа с массой, примерно в 32 раза превышающей солнечную. Эта система относится к числу наиболее массивных протозвезд с аккреционными дисками и представляет собой первое прямое изображение протозвездного диска в Галактическом центре.
Это открытие позволяет предположить, что массивные звезды типа ранней О проходят стадию формирования с участием аккреционных дисков, и этот вывод справедлив для уникальной среды Галактического центра.
Что еще более интересно, так это то, что в диске четко видны два спиральных рукава. Такие рукава часто встречаются в спиральных галактиках, но редко наблюдаются в протозвездных дисках. Обычно спиральные рукава возникают в аккреционных дисках в результате фрагментации, вызванной гравитационной неустойчивостью. Однако диск, обнаруженный в данном исследовании, горячий и турбулентный, что позволяет ему уравновешивать собственную гравитацию.
Пытаясь объяснить это явление, исследователи предложили альтернативное объяснение - спирали были вызваны внешним возмущением.
Этот вывод ясно показывает, что аккреционные диски на ранних эволюционных стадиях формирования звезд подвержены частым динамическим процессам, таким как флайбиты, и эти процессы могут существенно влиять на формирование звезд и планет.
Интересно, что флибиты могли происходить и в нашей Солнечной системе: Бинарная звездная система, известная как звезда Шольца, пролетела мимо Солнечной системы около 70 000 лет назад, вероятно, проникнув через облако Оорта и отправив кометы во внутреннюю часть Солнечной системы.
Текущее исследование предполагает, что для более массивных звезд, особенно в среде с высокой звездной плотностью вокруг Галактического центра, такие пролеты также должны быть частыми. «Формирование этой массивной протозвезды похоже на формирование ее братьев с меньшей массой, таких как Солнце, с аккреционными дисками и пролетами. Хотя звездные массы различны, некоторые физические механизмы формирования звезд могут быть одинаковыми. Это дает важные подсказки для разгадки тайны образования массивных звезд», - сказал доктор Лу.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220602203520
