Массивные звезды – те, масса которых как минимум в 8 раз превосходит массу Солнца – представляют собой загадку для ученых: каким образом они вырастают до таких размеров, в то время как подавляющее большинство звезд Млечного Пути - значительно меньше? 

Чтобы понять это, астрономы с помощью телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array/Атакамская большая миллиметроваясубмиллиметровая решетка) наблюдали за ядрами самых темных, холодных и плотных облаков в нашей галактике, надеясь таким образом приоткрыть завесу тайны звездообразования. 

Эти объекты, известные как Инфракрасные Темные Облака, расположенные в 10 000 световых лет от нас в направлении созвездий Орла и Щита. 

Из-за того, что ядра этих облаков такие массивные и плотные, они в результате гравитации должны бы уже были сжаться в новые звезды размера Солнца. Если звезда еще не начала светиться, это говорит о том, что в облаке происходят еще какие-то процессы, препятствующие коллапсу. 

Звезды среднего размера, как Солнце, начинают свое существование, как плотные скопления водорода, гелия и других элементов в больших молекулярных облаках, при этом масса этих скоплений является относительно небольшой. После того, как из окружающего газа появляется начальное ядро, под силой гравитации происходит коллапс вещества через закручивающийся аккреционный диск, в котором в конечном итоге могут сформироваться планеты. После того, как масса собирается в достаточном количестве, начинается ядерный синтез и формируется звезда. 

Такая модель формирования звезд подходит к большей части звезд нашего Млечного Пути, однако для того, чтобы понять, как формируются более массивные звезды, нужны дополнительные объяснения. 

Ключ к решению загадки – в том, чтобы найти примеры массивных беззвездных ядер – для того, чтобы своими глазами увидеть, как зарождаются массивные звезды. 

Группа астрономов из США, Великобритании и Италии использовала телескоп ALMA для того, чтобы заглянуть внутрь этих ядер и увидеть там уникальные химические сигнатуры, в том числе изотоп дейтерий, таким образом измерив температуру этих облаков, чтобы понять, формируется ли звезды. Важность дейтерия – в том, что он связывает определенные молекулы в холодных температурных условиях. Когда звезда «включается» и нагревает окружающий газ, дейтерий быстро уходит; его заменяет более часто встречающийся изотоп водорода. 

Наблюдения ALMA обнаружили дейтерий в больших количествах, позволяя предположить, что облако является холодным, в нем нет звезды. Это говорит о том, что некие силы противодействуют коллапсу ядра и дают облаку дополнительное время на формирование массивной звезды. Ученые предположили, что облако могут поддерживать в текущем состоянии мощные магнитные поля, отодвигая его коллапс.

Эти наблюдения были проведены на ранних стадиях научной кампании ALMA. Будущие исследования, в которых будут принимать участие все 66 антенн телескопа, позволят узнать еще больше подробностей об этих регионах формирования звезд.

Источник