Para masywnych młodych gwiazd owinięta w słoną parę wodną
Astronomowie zauważyli parę masywnych młodych gwiazd rosnących w słonej kosmicznej zupie. Każda z gwiazd jest osłonięta gazowym dyskiem, który zawiera cząsteczki chlorku sodu, powszechnie znanego jako sól kuchenna, oraz podgrzaną parę wodną. Analizując emisje radiowe z soli i wody, zespół odkrył, że dyski rotują w przeciwnych kierunkach. Jest to drugi przypadek wykrycia soli wokół młodych masywnych gwiazd, co zapowiada, że sól jest doskonałym markerem do badania bezpośredniego otoczenia olbrzymich młodych gwiazd.
We Wszechświecie są gwiazdy o różnych masach. Mniejsze mogą mieć zaledwie 1/10 masy Słońca, podczas gdy większe nawet dziesięć lub więcej mas Słońca. Niezależnie od masy wszystkie gwiazdy powstają w kosmicznych obłokach gazu i pyłu. Astronomowie chętnie badali pochodzenie gwiazd; jednak proces powstawania masywnych gwiazd pozostaje niejasny. Dzieje się tak, ponieważ miejsca ich formowania się znajdują się dalej od Ziemi, a młode masywne gwiazdy otaczają ogromne obłoki o skomplikowanych strukturach. Te dwa fakty uniemożliwiają astronomom uzyskanie wyraźnego obrazu młodych masywnych gwiazd oraz miejsc ich powstawania.
Zespół astronomów kierowany przez Kei Tanakę z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii wykorzystał moc ALMA do zbadania środowiska, w którym formują się masywne gwiazdy. Obserwowali masywny, młody układ podwójny IRAS 16547-4247 i wykryli emisje radiowe z wielu różnych cząsteczek. W szczególności chlorek sodu (NaCl) i gorąca woda (H2O) zostały znalezione związane w pobliżu każdej gwiazdy, tj. dysku okołogwiazdowym. Z drugiej strony inne cząsteczki, takie jak cyjanek metylu (CH3CN), które astronomowie często obserwowali w poprzednich badaniach masywnych młodych gwiazd, zostały wykryte dalej.
„Chlorek sodu jest nam znany jako sól kuchenna, ale nie jest to powszechny związek we Wszechświecie. To było dopiero drugie wykrycie chlorku sodu wokół młodych masywnych gwiazd. Pierwszy przykład dotyczył Orion KL Source I, ale jest to tak osobliwe źródło, że nie byliśmy pewni, czy sól jest właściwa do oglądania dysków gazowych wokół masywnych gwiazd. Jednak nasze wyniki potwierdziły, że sól jest właściwie dobrym markerem. Ponieważ małe gwiazdy nabierają masy poprzez dyski, ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób młode gwiazdy rosną” – mówi Tanaka.
Dalsze badanie dysków ukazuje interesującą wskazówkę dotyczącą pochodzenia pary. „Znaleźliśmy niepewny znak, że dyski rotują w przeciwnych kierunkach” – wyjaśnia Yichen Zhang, badacz z RIKEN. Jeżeli gwiazdy rodzą się jako układ podwójny w dużym wspólnym dysku gazowym, dyski naturalnie rotują w tym samym kierunku. „Rotacja dysków w przeciwnych kierunkach może wskazywać, że te dwie gwiazdy nie są rzeczywistymi bliźniakami, ale parą nieznajomych, które uformowały się oddzielnie i później połączyły.” Masywne gwiazdy prawie zawsze mają jakichś towarzyszy, dlatego kluczowe jest zbadanie pochodzenia masywnych układów podwójnych. Zespół oczekuje, że dalsze obserwacje i analizy dostarczą bardziej wiarygodnych informacji na temat tajemnic ich powstawania.
Obecność podgrzanej pary wodnej i chlorku sodu, uwolnionych w wyniku niszczenia cząsteczek pyłu, sugeruje gorący i dynamiczny charakter dysków wokół młodych masywnych gwiazd. Co ciekawe, badania meteorytów wskazują, że dysk protogwiazdowy, z którego powstał Układ Słoneczny, również doświadczył wysokich temperatur, w których cząsteczki pyłu parowały. Astronomowie będą w stanie prześledzić te molekuły uwalniane z cząsteczek pyłu, korzystając z obecnie planowanej nowej generacji VLA (Very Large Array). Zespół przewiduje, że może nawet uzyskać wskazówki pozwalające zrozumieć pochodzenie naszego Układu Słonecznego, badając gorące dyski z solą i gorącą parą wodną.
Układ gwiazd, o którym mowa, IRAS 16547-4247, znajduje się w odległości 9500 lat świetlnych od nas w konstelacji Skorpiona. Szacuje się, że całkowita masa gwiazd stanowi 25 mas Słońca i są otoczone olbrzymim obłokiem o masie 10 000 Słońc.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
