Αστρονομία – Διάστημα: Καλύτερη γνώση για τη διαμόρφωση των άστρων παρέχει ο εντοπισμός σπάνιου βαρέων βαρών νεαρού άστρου στον Γαλαξία μας

Οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει ένα νέο άστρο που βρίσκεται περίπου 11000 έτη φωτός μακριά από τη Γη, το οποίο θα μπορούσε να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε πώς σχηματίζονται τα άστρα με τη μεγαλύτερη μάζα στο σύμπαν. Αυτό το νεαρό άστρο, ήδη με περισσότερο από 30 φορές περισσότερη μάζα από ότι ο Ήλιος μας, είναι ακόμη στη διαδικασία της σύλληψης υλικού από το γονεϊκό μοριακό νέφος και μπορεί να γίνει πολύ μεγαλύτερης μάζας όταν τελικά φτάσει στην ενηλικίωσή του.

Οι ερευνητές, υπό την καθοδήγηση ομάδας στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, έχουν αναγνωρίσει ένα βασικό στάδιο στη γέννηση ενός πολύ μεγάλης μάζας άστρου και βρήκαν ότι αυτά τα άστρα σχηματίζονται από ένα περιστρεφόμενο δίσκο αερίου και σκόνης, με ένα παρόμοιο τρόπο με τα πολύ μικρότερα – όπως ο Ήλιος μας . Τα αποτελέσματα θα παρουσιαστούν στο Συνέδριο με γενικό τίτλο Star Formation 2016, στο Πανεπιστήμιο του Exeter, δημοσιεύονται δε, στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Στον Γαλαξία μας νεαρά άστρα με πολύ μεγάλη μάζα – αυτά με μάζα τουλάχιστον οκτώ φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου μας – είναι πολύ περισσότερο δύσκολο να μελετηθούν από ότι τα μικρότερα άστρα. Αυτό επειδή ζούνε γρήγορα και πεθαίνουν νέα, καθιστώντας τα σπάνια μεταξύ των δισεκατομμυρίων άστρων του Γαλαξία μας, ενώ κατά μέσο όρο είναι πολύ απομακρυσμένα.

«Ένα μέσο άστρο όπως ο Ήλιος μας διαμορφώνεται σε πάνω από λίγα εκατομμύρια χρόνια, ενώ τα μεγάλης μάζας άστρα διαμορφώνονται τάξεις μεγέθους γρηγορότερα – σε περίπου 100 000 χρόνια», είπε ο Dr John Ilee από το Ινστιτούτο Αστρονομίας του Cambridge, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Αυτά τα άστρα μεγάλης μάζας επίσης καίγονται μέσω των καυσίμων τους πολύ γρηγορότερα, έτσι έχουν συντομότερη γενική διάρκεια ζωής, στοιχείο που τα καθιστά δύσκολο να γίνουν αντιληπτά όταν είναι βρέφη».

Το πρωτοάστρο που ο Ilee και οι συνάδελφοί του αναγνώρισαν υπάρχει σε ένα υπέρυθρο σκοτεινό νέφος – μια πολύ ψυχρή και πυκνή περιοχή του διαστήματος που την καθιστά ένα ιδεώδες αστρικό εκκολαπτήριο. Ωστόσο, αυτή η πλούσια σε διαμορφούμενα άστρα περιοχή είναι δύσκολο να παρατηρηθεί χρησιμοποιώντας συμβατικά τηλεσκόπια, καθώς τα νεαρά άστρα περιβάλλονται από ένα παχύ, αδιαφανές νέφος αερίου και σκόνης. Αλλά με τη χρήση της συστοιχίας Submillimeter Array (SMA) στη Χαβάη και της Karl G Jansky Very Large Array (VLA) στο Νέο Μεξικό, που και οι δύο χρησιμοποιούν σχετικά μεγάλα μήκη κύματος φωτός για να παρατηρήσουν τον ουρανό, οι ερευνητές κατάφεραν να “δουν” μέσω του νέφους και στο εσωτερικό του ίδιου του αστρικού εκκολαπτηρίου.

Μετρώντας το ποσό της ακτινοβολίας που εκπέμπονταν από τη ψυχρή σκόνη κοντά στο άστρο και χρησιμοποιώντας τα μοναδικά αποτυπώματα διαφόρων μορίων στο αέριο, οι ερευνητές κατάφεραν να προσδιορίσουν την παρουσία ενός δίσκου του Κέπλερ – ο οποίος περιστρέφεται πιο γρήγορα στο κέντρο του από ότι στα άκρα του. «Αυτός ο τύπος περιστροφής παρατηρείται επίσης και στο ηλιακό μας σύστημα – οι εσωτερικοί πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο γρηγορότερα από ότι οι εξωτερικοί πλανήτες», είπε ο Ilee. «Είναι συναρπαστικό να βρίσκεις ένα τέτοιο δίσκο γύρω από ένα νεαρό άστρο μεγάλης μάζας, επειδή υποδηλώνει ότι τα μεγάλης μάζας άστρα διαμορφώνονται με παρόμοιο τρόπο με τα μικρής μάζας άστρα, όπως ο Ήλιος μας».

Από τις παρατηρήσεις αυτές, η ομάδα των ερευνητών μέτρησε τη μάζα του πρωτοάστρου να είναι πάνω από 30 φορές της μάζας του Ήλιου. Επιπροσθέτως, ο περιβάλλων το νέο άστρο δίσκος υπολογίστηκε να είναι σχετικά μεγάλης μάζας, μεταξύ δυο και τρεις φορές της μάζας του Ήλιου μας. «Οι θεωρητικοί υπολογισμοί μας δείχνουν ότι στον δίσκο θα μπορούσε στην πραγματικότητα να κρύβεται ακόμη περισσότερη μάζα κάτω από στρώματα του αερίου και της σκόνης», παρατήρησε ο Dr Duncan Forgan από το Πανεπιστήμιο του Αγ. Ανδρέα και επικεφαλής συγγραφέας μιας συνοδευτικής μελέτης. «Αυτός ο δίσκος μπορεί ακόμη να είναι τόσο μεγάλης μάζας που μπορεί να χωριστεί από την ίδια του τη βαρύτητα, διαμορφώνοντας μια σειρά από μικρότερης μάζας πρωτοάστρα- συνοδούς».

Το επόμενο βήμα για τους ερευνητές θα είναι να παρατηρήσουν την περιοχή με τη συστοιχία Atacama Large Millimetre Array (ALMA), που βρίσκεται στη Χιλή. Αυτό το ισχυρό όργανο θα επιτρέψει να γίνει ορατός κάθε εν δυνάμει συνοδός και θα επιτρέψει στους ερευνητές να γνωρίσουν περισσότερα σχετικά με αυτό το ενδιαφέρον βαρέων βαρών σώμα στο Γαλαξία μας.

Πηγή: University of Cambridge

Περισσότερα στις μελέτες:
(1) A Keplerian disc around a massive young proto O-star. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

(2) Self-gravitating disc candidates around massive young stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society