Астрономы разгадали тайну драматического взрыва FU Ориона в 1936 году

Впечатление художника от масштабного вида ФУ~Ори. На изображении показаны истечения, возникшие в результате взаимодействия мощного звездного ветра, вызванного взрывом, и оставшейся атмосферы, из которой образовалась звезда. Звездные ветры создают мощный толчок внутри атмосферы, и новый ALMA выявил углекислый газ, унесенный этим толчком. Фото: NSF/NRAO/S. Данило

Альма Наблюдения FU Orionis показывают, как гравитационная аккреция из прошлого газового потока вызывает внезапное увеличение яркости молодых звезд, проливая свет на процессы формирования звезд и планет.

Необычная группа звезд созвездия Ориона раскрыла свои тайны. FU Orionis, двойная звездная система, впервые привлекла внимание астрономов в 1936 году, когда центральная звезда внезапно стала в 1000 раз ярче обычной. Такое поведение, ожидаемое от умирающих звезд, никогда раньше не наблюдалось у такой молодой звезды, как Во Ориона.

Это странное явление вдохновило на создание новой классификации звезд с таким же названием (FUor Stars). Звезды внезапно засияли, взорвавшись яркостью, а затем через много лет снова потускнели.

Теперь понятно, что такая яркость обусловлена ​​тем, что звезды получают энергию из своего окружения посредством гравитационной аккреции — основной силы, формирующей звезды и планеты. Однако, как и почему это произошло, осталось загадкой – до сих пор благодаря астрономам, использующим Большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку Атакамы (ALMA).

Прорывные заметки с ALMA

ФУ Ори уже почти 100 лет поглощает материал, чтобы поддерживать извержение. «Мы наконец нашли ответ на вопрос, как эти молодые звезды пополняют свою массу», — объясняет Антонио Хейлс, заместитель директора Североамериканского регионального центра ALMA и ученый. в Национальной астрономической обсерватории Аль-Радави, ведущего автора этого исследования, которое было опубликовано 29 апреля в журнале. Астрофизический журнал. «Впервые у нас есть прямые наблюдательные доказательства материалов, подпитывающих взрывы».

Увеличьте изображение бинарной системы ФУ Ори и ее недавно открытого аккумулятора. Впечатление этого художника показывает, что недавно обнаруженный стример непрерывно подает массу из оболочки в двойную систему. Фото: NSF/NRAO/S. Данило

Наблюдения ALMA выявили длинный и тонкий поток угарного газа, падающий на FU Orionis. Похоже, что этот газ не содержит достаточного количества топлива, чтобы выдержать нынешний взрыв. Напротив, этот аккреционный поток считается остатком гораздо более крупного, более раннего образования, попавшего в эту молодую звездную систему.

«Вполне возможно, что взаимодействие с более крупным потоком газа в прошлом могло дестабилизировать систему и вызвать увеличение яркости», — объясняет Хейлз.

Прогресс в понимании звездообразования

Астрономы использовали несколько конфигураций антенн ALMA для улавливания различных типов излучений, исходящих от FU Orionis, и обнаружения потока массы в звездную систему. Они также внедрили новые численные методы для моделирования массового потока как совокупного потока и оценки его свойств.

«Мы сравнили форму и скорость наблюдаемой структуры с теми, которые ожидались от каскада падающих газов, и цифры обрели смысл», — говорит Ашиш Гупта, доктор философии. кандидат Европейской Южной обсерватории (Эсо), и соавтор этой работы, разработавший методы моделирования устройства кумулятивного выброса.

Увеличьте изображение бинарной системы ФУ Ори и ее недавно открытого аккумулятора. Впечатление этого художника показывает, что недавно обнаруженный стример непрерывно подает массу из оболочки в двойную систему. Фото: NSF/NRAO/S. Данило

«Диапазон угловых масштабов, которые мы можем исследовать с помощью одного инструмента, поистине поразителен», — добавляет Себастьян Перес из Университета Сантьяго-де-Чили (USACH). «ALMA дает нам комплексное представление о динамике формирования звезд и планет с самого начала. большие молекулярные облака, в которых рождаются сотни звезд, вплоть до самых распространенных показателей для солнечных систем», директор «Тысячелетнего ядра молодых экзопланет и их лун» (YEMS) в Чили и соавтор этого исследования.

Эти наблюдения также выявили медленно движущийся поток угарного газа от FU Orionis. Этот газ не имеет отношения к недавнему взрыву. Вместо этого оно напоминает истечения, наблюдаемые вокруг других звездных прототел.

«Понимая, как образуются эти странные звезды, мы подтверждаем то, что знаем о том, как формируются разные звезды и планеты», — добавляет Хейлз. «Мы считаем, что все звезды подвергаются взрывным явлениям, поскольку они влияют на химический состав аккреции. диски вокруг зарождающихся звезд и планет, на которых они формируются».

«Мы изучаем FU Orionis с момента первых наблюдений ALMA в 2012 году», — добавляет Хейлз. Замечательно, что мы наконец получили ответы.

Ссылка: «Обнаружение медленной широкоугольной аккреции и струйного устройства вокруг FU Orionis» А.С. Хейлза, А. Гупты, Д. Руиса-Родригеса, Дж. П. Уильямса, С. Переса, Л. Сиесы, К. Гонсалес-Руилова, Дж. Э. Пинеда, А. Сантамария-Миранда, Дж. Тобин, Б. Вебер, З. Чжоу и А. Зорлу, 29 апреля 2024 г., Астрофизический журнал.
дои: 10.3847/1538-4357/ad31a1