Stjerner er født længere

Stjerner er født længere

Dmitry Vibe,
astrokemiker, dr. Sci. Videnskab, Hoved. Institut for Fysik og Evolution af Stjerner, Institut for Astronomi, RAS
"Trinity Option" №15 (234), 1. august 2017

Dmitry Vibe

I de tidlige stadier af kendskabet til interstellær molekylær materie blev molekylære skyer betragtet som langlivede genstande med en karakteristisk levetid i størrelsesordenen titalls millioner af år. Da masserne af skyerne væsentligt overstiger Jeansernes masse (den kritiske masse for udbruddet af tyngdekraftens ustabilitet), ville de skulle kollapse hurtigt, så at sige under deres egen vægt. Derfor forudsatte antagelsen om den langsigtede eksistens af molekylære skyer antagelsen om tilstedeværelsen af ​​en yderligere faktor, der forhindrer sammenbruddet.

Inden for rammerne af den såkaldte standardstjernedannelsesmodel holdes molekylære skyer fra at falde sammen ved et magnetfelt, og derfor forekommer stjernedannelse i dem langsomt, da understøttelse af magnetfeltet går tabt. Imidlertid begyndte bevis over tid at ophobes, at molekylære skyer lever meget mindre – kun få millioner år.Et sådant vidnesbyrd er den såkaldte problem med stjerner efter T Tau ("efter T Tauri").

Ifølge moderne begreber er T Tau-stjernen en meget ung stjerne af soltypen, hverken indeni eller rundt, hvor processerne nogensinde har slået sig ned, og derfor har den mærkbar uregelmæssig variabilitet. T Tau-stjernens alder er flere millioner år eller mindre.

Hvis molekyl skyen lever i flere titusinder af år, og stjernedannelse fortsætter hele tiden, så skal vi se det som nyligt fødte T Tau stjerner, som stadig opfører sig som femte gradere i recess, samt støjsvage T Tau stjerner med alder over et dusin millioner år, der er som teenagere.

Men det er netop med tilstedeværelsen, mere præcist, fraværet af sådanne "teenagere" – posten T Tau stjerner i de stjernedannende molekylære skyer – og dette problem er forbundet. Siden alderen af ​​"komposit" -objektet (især stjernedannelsesområdet) er logisk at antage det ældste elements alder, og vi inden for områderne aktiv stjernedannelse (vi tror) ikke ser stjerner ældre end flere millioner år, må vi konkludereat der ikke er involveret titusinder af millioner af molekylære skyer.

Denne konklusion var en af ​​grundene til den sædvanlige tilbagegang i standardmodellen og stigningen af ​​den nye model – tyngdekraften turbulent, ifølge hvilken den molekylære skyde er en forbigående klump i et turbulent interstellært medium, der overfører en fuld livscyklus – fra dannelsen af ​​en blodprop og fødslen af ​​stjerner i den til dissipation – i flere millioner år.

Grundlaget for vores ideer om dannelsen af ​​stjerner, der ligner solen, ligger i høj grad i undersøgelsen af ​​molekylære skyts kompleks i Taurus-Auriga (for kort er "Chariotee" ofte udeladt i navnet): Dette er det nærmeste kompleks af molekylære skyer til os . Og for nylig har der været et arbejde på undersøgelsen af ​​befolkningen af ​​unge stjerner i dette kompleks [1].

højere) og Hyades (nedenfor). Foto af Alan Dyer fra amazingsky.net ("TrV" nr. 15 (234), 08/01/2017) "border = 0> Mørke fibre – Støvkomponent af Molekylær Cloud Complex i Taurus – Oprindelig. Pleia stjerneklynger er synlige til højre for billedethøjere) og Hyades (nedenfor). Foto af Alan Dyer fra amazingsky.net

Det er sjovt, at nærheden af ​​komplekset i sådanne studier ikke er sådan en klar fordel: den befinder sig i et område på omkring 15 ° til 15 ° i himlen,og for at kompilere et komplet billede kræver meget store observationer. Samtidig er T Tau-stjerner let at skelne: Udover den allerede nævnte variabilitet har de infrarød overskydende stråling (det gløder støv omkring en ung stjerne og opvarmes af optisk stråling), ultraviolet overskud (det gløder stof falder på en stjerne) og andre karakteristiske træk.

Med stjernerne er T Tau mere kompliceret. De bevarer en høj aktivitet i kromosfærerne og koronerne for at identificere dem, de anvender manifestationer af sådan aktivitet – tilstedeværelsen af ​​emissionslinjer i spektret eller høj røntgenlysstyrke. Det er dog sandsynligt, at de kan forvirre dem med aktive stjerner af andre typer, der ikke er relateret til stjernedannelsesregionen, eller omvendt miste de "nødvendige" stjerner efter T Tau, hvis observationer faldt i intervallet af deres relative ro.

Problemerne med identifikation fører til, at kun omkring 150 stjerner ældre end de klassiske T Tau stjerner blev identificeret tidligere i Taurus. Forfatterne af artiklen kalder dem diskløse, da en af ​​indikatorerne for alder er tilstedeværelsen eller fraværet af en circumstellar disk.De fleste diskløse stjerner i rummet fordeles på samme måde som stjerner med diske, det vil sige overvejende steder, hvor molekylærgassen er koncentreret.

Disse stjerner blev født for nylig, sandsynligvis tilhørende samme generation som de formelt yngre stjerner med diske (klassiske stjerner som T Tau). Der er dog et antal diskløse stjerner, der optager et større område på himlen end stjerner med diske. Er de rester af den ældre befolkning i Taurus-komplekset, eller har de intet at gøre med det, tilfældigt projicerer på samme del af himlen?

Svaret på spørgsmålet om tilstedeværelsen af ​​en ældre befolkning i Taurus er vigtig af flere årsager. For det første må vi muligvis revidere skønnet på kompleksets alder i retning af stigningen. Og – tadam! – Problem med stjerner efter T Tau nr. For det andet, hvis vi undersøger stjernerne i komplekset, antager vi, at de tilhører samme generation, og generationen der faktisk ikke er en, vi vil få upålidelige statistiske konklusioner, for eksempel om den brøkdel af stjerner med diske.

Dette er vigtigt for os, da denne mængde nu bruges som et mål for levetiden på en protoplanetisk disk, og det er igen et af nøglekriterierne i opbygningen af ​​en teori om dannelsen af ​​planetariske systemer. Nå osv. Osv.Herfra trækker vi konklusioner om den første funktion af masser, multiplicitet mv.

Protoplanetisk disk som kunstner (Gemini Observatory / AURA Kunstværk af Lynette Cook)

Adam Kraus og hans kolleger gjorde følgende. De indsamlede oplysninger om alle stjerner af spektral klasse F0 og senere, som i himlen falder ind i regionen af ​​komplekset af Taurus-Auriga molekylære skyer og blev nogensinde foreslået som medlemmer af dette kompleks. I alt betragtede de 396 stjerner.

Adam Kraus, Ph.d. (Caltech), postdoc ved Institut for Astronomi i Honolulu (Hawaii, USA), Hubble Fellow. Foto fra webstedet www.ifa.hawaii.edu ("TrV" nr. 15 (234), 08/01/2017)

For dem analyserede forfatterne alle kendte parametre (egenskaber af atmosfærer, lithiumindhold, radiale hastigheder, korrekte bevægelser), der ville indikere: a) deres ungdom, b) deres tilhørsforhold til Taurus-Aurium-komplekset. Listen viste 160 bekræftede eller sandsynlige "outsidere", det vil sige stjerner i baggrunden, og for 18 stjerner var der ikke nok information til at identificere dem på en eller anden måde.

De resterende 218 stjerner vil sandsynligvis være en del af den pågældende stjernedannende region, hvoraf 87 af dem ikke er medtaget i de "canonical" lister over medlemmerne af komplekset før.Og en betydelig del af "nykommerne" distribueres i rummet, ikke som stjerner med diske. Nærmere bestemt når andelen stjerner med disketter i områder med højeste stjernetæthed 60%, mens der i områderne mellem tætte sterkoncentrationer falder den til 25%. Hvor i Taurus-Auriga-komplekset er stjernetætheden minimal, er der ingen stjerner med disker overhovedet.

blå cirkler) og diskløse stjerner (grønne krus) i Taurus – Aurigae komplekset. Støvfordelingen (svarende til molekylgasfordelingen) blev anvendt som baggrund [1] ("TrV" nr. 15 (234), 08.08.2017) ') "> blå cirkler) og diskløse stjerner (grønne krus) i Taurus – Aurigae komplekset. Fordelingen af ​​støv (svarende til fordelingen af ​​molekylær gas) [1] ("TrV" nr. 15 (234), 08/01/2017) "anvendes som baggrund. Border = 0> Fordelingen af ​​stjerner med diske (blå cirkler) og diskløse stjerner (grønne krus) i Taurus – Aurigae komplekset. Støvfordelingen (svarende til molekylgasfordelingen) anvendes som baggrund [1]

På grundlag af de opnåede resultater gjorde forfatterne følgende konklusion: I regionen Taurus – Aurigae ser vi virkelig to populationer af stjerner.En af dem er primært stjerner med diske og en del af diskløse stjerner. Disse stjerner blev dannet relativt for nylig (nogle få millioner år siden eller mindre) og er stadig grupperet i flere grupper, der falder sammen med områder med høj koncentration af molekylær gas.

Den anden befolkning består af mindre unge diskløse stjerner. De er fordelt i Taurus – Auriga området mere jævnt og viser ikke en sammenhæng med den moderne distribution af molekylærgassen. Enten lykkedes det at flyve væk fra modermolekylerne, eller disse blodpropper havde tid til at sprede sig.

Det skal bemærkes, at denne opdeling i to befolkninger er noget vilkårlig. Forfatterne definerede ikke disse aldre med fokus på den rumlige fordeling. Indirekte data viser, at de fleste af de "gamle" befolkningers stjerner har en alder på omkring 10 millioner år, hvilket er fem gange mere end den "canoniske" befolkning. Alderen på mindst nogle få stjerner overstiger 15 millioner år.

Den orange stjerne på højre side af billedet, omgivet af NGC 1555-nebulaen, er det variable T Tauri-stjerne, der gav navnet til en hel klasse unge stjerner.Mærkeligt nok er T Tauri selv en temmelig atypisk repræsentant for denne klasse. Foto: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / University of Arizona fra www.caelumobservatory.com

I almindelighed betyder tilstedeværelsen af ​​en anden befolkning, at stjerneformationen i regionen, rumligt og kinematisk (med hensyn til hastighed) sammenfaldende med Taurus-Auriga-komplekset, har foregået i 10-20 Ma. De fleste af de diskløse stjerner studeret i artiklen af ​​Kraus et al. Er placeret på den nærmeste side af molekylærskyen. Dette kan være en effekt af udvælgelse: mere fjerne stjerner af diskløs befolkning kunne simpelthen ikke komme ind i den eksisterende prøve og venter stadig på at blive opdaget.

Det er muligt, at den første fase af stjernedannelse i dette område dækkede en betydeligt større plads end det nuværende stadium, og for 15 millioner år siden kunne stjerneformationskomplekset Taurus-Charterer konkurrere i størrelse med stjernedannelseskomplekset i Orion. Forfatterne udelukker ikke, at det i virkeligheden kan gå betydeligt ud over de traditionelle grænser for søgningen efter sine potentielle medlemmer.

Er det værd at lave vidtrækkende konklusioner fra denne opdagelse? Måske ikke. Nærheden til Taurus-komplekset betyder slet ikke, at det er en standard.Derudover er der tegn på, at dette ikke er tilfældet, for eksempel den atypiske massedistribution af nye stjerner og temmelig store (sammenlignet med andre stjernedannelsesregioner) afstande mellem dem. Så det kan vise sig, at hvad der sker i Taurus forbliver i Taurus. Til sidst, som den velkendte astrofysiker Donald Osterbrock (Donald Osterbrock) er ethvert godt studeret objekt særpræg (det er usædvanligt, specielt).


1. Kraus A. L., Herczeg G. J., Rizzuto A. C., Mann A. W., Slesnick C. L., Carpenter J. M., Hillenbrand L. A., Mamajek E. E. Det større Taurus-Auriga økosystem I: Der er en distribueret ældre befolkning. Astrofysisk journal, 838, 150 (2017).


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: