Формирование звёзд — это грандиозный и динамичный процесс, протекающий повсеместно во Вселенной. Однако зачастую он скрыт от наших глаз плотными завесами пыли и газа. На помощь исследователям приходят передовые обсерватории, такие как космический телескоп «Джеймс Уэбб» и радиоинтерферометр ALMA. Используя инфракрасный и радиодиапазоны, они способны «заглянуть» сквозь непрозрачные облака, окружающие колыбели будущих светил.
Группа учёных из Университета Флориды под руководством Таэхва Ю провела серию наблюдений за гигантским регионом звездообразования W51, находящимся на расстоянии около 17 000 световых лет от нас в созвездии Стрельца. Полученные данные позволили детально рассмотреть процессы, протекающие внутри этой области. «Оптические и даже наземные инфракрасные инструменты не справлялись с пылевой преградой, скрывавшей молодые звёзды, — поясняет профессор астрономии Адам Гинзбург. — Теперь же перед нами открылась совершенно новая картина».
Даже с возможностями «Уэбба» некоторые участки остаются труднодоступными из-за экстремальной плотности пыли. Сравнение снимков телескопа с наблюдениями ALMA показало, что лишь часть объектов видна в обоих диапазонах одновременно. Тем не менее, детализация, достигнутая «Уэббом», предоставила астрономам уникальные данные для изучения механизмов появления массивных звёзд. «Наблюдая за их рождением в реальном времени, мы получаем ключ к пониманию физических процессов, управляющих этим явлением», — отмечает Ю.
Исследование активности в W51
Учёные сегментировали W51 на ряд зон активного звездообразования, уделив особое внимание области W51A — самому «юному» и насыщенному объектами участку. Исследователи зафиксировали сложные нитевидные структуры, полости, выбитые в газу новорождёнными звёздами, колоссальные газовые пузыри и мощные протозвёздные струи. Основной акцент был сделан на скоплениях W51-E и W51-IRS2, где многие звёзды всё ещё активно накапливают массу, пройдя путь развития не более миллиона лет.
Общая масса формирующихся звёзд в W51A оценивается примерно в 10 000 солнечных масс. Особый интерес для науки представляют именно массивные «младенцы», чьи ранние стадии развития до сих пор были окутаны тайной. Предыдущие исследования с помощью ALMA выявили здесь более 200 пре-протозвёздных объектов. Совместный анализ данных позволяет проследить, какие внешние и внутренние факторы запускают коллапс вещества и как именно происходит превращение газового сгустка в полноценное светило.
Стадии звёздной эволюции
Общая схема рождения звезды выглядит следующим образом: молекулярные облака сжимаются в плотные ядра, которые в дальнейшем превращаются в «молодые звёздные объекты». После завершения фазы аккреции и запуска термоядерного синтеза водорода в ядре звезда обретает статус полноценного светила. На ранних этапах формирования звёзды интенсивно выбрасывают материю в виде мощных джетов, которые кардинально меняют облик окружающего пространства, зачастую препятствуя образованию соседних светил ввиду рассеивания газа. Изображения W51A наглядно демонстрируют все эти этапы.
В недавней публикации в The Astrophysical Journal команда Ю отмечает присутствие «горячих ядер» — областей с интенсивной химической активностью, где фиксируется мазерное излучение таких молекул, как метанол, аммиак и оксид кремния. Эти маркеры указывают на высочайшую плотность вещества, что неизбежно приводит к дальнейшему звездообразованию.
Новые снимки «Уэбба» не просто дополняют наши знания, а предоставляют данные принципиально иного уровня качества. «Это даже нельзя назвать обновлением старых карт, — заключает Гинзбург. — Это практически первооткрывательский взгляд на регион, где каждое наблюдение приносит сюрпризы и открывает ранее невидимые структуры».
