Лаборатория космических исследований

Ульяновская секция Поволжского отделения Российской Академии Космонавтики им. К. Э. Циолковского

Ульяновский Государственный Университет
В областях звездобразования

   

 

 

         Образовавшись в едином облаке, звезды оказываются весьма разными. Те, которые появились в более разреженной части облака, имеют малую массу и поэтому развиваются медленно, это красные карлики. Звезды средних масс находятся на разных стадиях развития.

 

 

 

 

 

       Более массивые звезды развиваются быстрее, к тому же многие из них – двойные и переменные разных типов, есть желтые карлики, красные гиганты и сверхгигаты. Особую роль играют белые и голубые гигантские звезды спектральных классов О и В. Эти массивные звезды долго держат вокруг себя плотные газопылевые образования -  коконы. Атмосферы таких звезд разогреваюся до десятков тысяч градусов, ионизируют коконы и своим сильным звездным ветром разрывают их на части.  

   Долгое время астрономы не могли понять, что представляют собой небольшие ионизованные сверхкомпактные  сгустки газопылевого вещества - зоны НII. Они оказались фрагментами разорвавшихся коконов.

    Еще больше поразили всех другие остатки коконов – уплотнения газопылевого вещества, содержащие молекулы ОН, Н2О и другие, излучающие на сантиметровых волнах. Судя по тому, что линии в их спектрах очень узкие, их температура должна соответствовать всего 3К, но яркостная температура оказалась чрезвычайно высокой: – (10 ^ 14) – (10 ^ 16) градусов! Такое  различие температуры свойствено нетепловому мазерному источнику. Мазеры – лазеры радиодиапазона. В областях звездообразования таких источников много, они движутся с разными скоростями, поэтому спектральные линии состоят из еще более узких компонентов (рис.  2). Как показал академик И.С. Шкловский, накачка мазеров производится инфракрасным излучением огромных протозвезд, разогревшихся пока всего только до сотен градусов.

                                                                        Рис. 2

          Многие молодые звезды имеют аккреционные диски. Облака и образующиеся в них протозвезды, как и все в Галактике, обладают собственным поступательным и вращательным движением. Формирование аккреционных дисков зависит как от вращения самой протозвезды, так и от скорости вращения падающего на звезду вещества. Аккреционные диски опоясывают экватор звезды. Чем больше скорость вращения, тем сильнее сжатие. Различают много видов аккреционных дисков, в том числе и планетообразующих. Вместе со сжатием вещества в протозвездах усиливается  межзвездное магнитное поле. Эти и многие другие условия влияют на индивидуальные характеристики образующихся звезд.

       Особенно заинтерсовали ученых джеты – потоки вещества с полюсов некоторых молодых звезд. Их вид и параметры также определяются количеством и моментом вращения аккретирующего вещества и напряженностью магнитного поля. Пока нет полного понимания физики происходящих явлений, но считается, что именно диски поставляют вещество джетам.  Исследователи создают компьютерные модели с большим разнообразием исходных условий и сопоставляют их с результатами наблюдений.

            Взаимодействие аккреционных дисков и джетов -  одна из современных проблем, активно изучающаяся как за рубежом, так и в России (рис  3).

                                        Рис. 3

      Группа ученых Московского физико-технического института   (МФТИ) в 2018 г. представила на конкурс Российского фонда научных исследований большую работу «Астрофизические струйные выбросы: от наблюдений к теории и лабораторному эксперименту».

        Всестороннее исследование проблемы было проведено в Институте Прикладной Математики им. М.В. Келдыша. В частности, в рамках  магнитогидродинамической (МГД)-задачи рассматривались вопросы формирования, первоначального ускорения и коллимации выбросов за счет закручивания силовых линий магнитного поля вокруг ускоряемого потока плазмы.

   В заключении работы приводится пример количественного расчета образования джета. Проведенные расчеты моделируют истечение джета от компактного объекта массой 

Спасибо, уважаемая RMR_astra, за очень интересное сообщение!

Само рождение звезд и их дальнейшая эволюция содержат множество загадок, часть из которых, скорее всего, будет разгадана лишь тогда, когда мы сможем добраться до них. Для разгадывания других тайн необходимо набирать информацию, следя за всеми доступными областями звездообразования. По всей видимости, одной из ближайщих к нам огромных областей звездообразования является туманность Ориона - часть созвездия Ориона, располагающаяся немного ниже его пояса.

В простой телескоп туманность Ориона видна как туманное зеленоватое облачко. Но если  посмотреть в космический телескоп Хаббла, то можно увидеть  такую картину

Отдельные картинки на этом панно - это области, в которых прямо сейчас формируются отдельные звезды и их возможные компаньоны. С большим разрешением эти области можно рассмотреть на следующих картинках. Их номера соответствуют номерам областей на панно. 

Область -1

Область-2

Область-3

Область-4

Область-5

Область-6

Звезды рождаются прямо сейчас!