Stjerner er født lenger

Stjerner er født lenger

Dmitry Vibe,
astrokemist, dr. Sci. Vitenskap, hode. Institutt for fysikk og evolusjon av stjerner, institutt for astronomi, RAS
"Trinity Option" №15 (234), 1. august 2017

Dmitry Vibe

I de tidlige stadier av kunnskapen om interstellar molekylær materie, ble molekylære skyer ansett som langlivede objekter med en karakteristisk levetid på rekkefølgen av titalls millioner av år. Siden massene av skyene vesentlig overstiger Jeansmassen (den kritiske massen for utbruddet av gravitasjonsstabilitet), ville de måtte kollapse raskt, så å si, under egen vekt. Derfor antok antakelsen om den langsiktige eksistensen av molekylære skyer antakelsen om tilstedeværelsen av noen ytterligere faktor som forhindrer sammenbruddet.

Innenfor rammen av den såkalte standardstjernedannelsesmodellen holdes molekylære skyer fra å kollapse av et magnetfelt, og derfor oppstår stjernedannelse i dem sakte, da støtte for magnetfeltet går tapt. Imidlertid begynte bevis over tid å akkumulere at molekylære skyer lever mye mindre – bare noen få millioner år.Et slikt vitnesbyrd er den såkalte Problem med stjerner etter T Tau ("etter T Tauri").

I henhold til moderne konsepter er T Tau-stjernen en veldig ung stjerne av soltypen, verken innenfor eller rundt som prosessene noensinne har slått seg ned, og derfor har den merkbar uregelmessig variabilitet. T Tau-stjernene i alderen er flere millioner år eller mindre.

Hvis den molekylære skyen lever i flere titalls millioner år, og stjernedannelse fortsetter gjennom hele denne tiden, så bør vi se den som nyfødte T Tau-stjerner, som fremdeles oppfører seg som femte gradere i fordypning, samt roligere T Tau-stjerner med alder over et dusin millioner år som er som tenåringer.

Men det er nettopp med tilstedeværelsen, nærmere bestemt fraværet av slike "tenåringer" – posten T Tau-stjerner i de stjernedannende molekylære skyene – og dette problemet er forbundet. Siden alderen på "kompositt" -objektet (spesielt stjernestasjonen) er logisk å anta alderen av det eldste elementet, og vi i områdene med aktiv stjerneformasjon (vi tror) ikke ser stjerner eldre enn flere millioner år, må vi konkludereat det ikke er involvert titalls millioner av år med molekylære skyer.

Denne konklusjonen var en av årsakene til den spesielle nedgangen i standardmodellen og fremveksten av den nye modellen – tyngdekraften turbulent, ifølge hvilken den molekylære skyen er en forbigående blodpropp i et turbulent interstellært medium, som går gjennom en full livscykel – fra dannelsen av en blodpropp og fødsel av stjerner i den til spredning – i flere millioner år.

Grunnlaget for våre ideer om dannelsen av stjerner som ligner på Solen ligger i stor grad i studiet av molekylskyer i Taurus-Auriga (kort sagt, "Chariotee" er ofte utelatt i navnet): Dette er det nærmeste komplekset av molekylære skyer til oss . Og nylig har det oppstått et arbeid som er viet til studiet av befolkningen av unge stjerner i dette komplekset [1].

høyere) og Hyades (nedenfor). Bilde av Alan Dyer fra amazingsky.net ("TrV" nr. 15 (234), 08/01/2017) "border = 0> Mørkefibre – Støvkomponent av Molekylær Cloud Complex i Taurus – Opprinnelse. Pleia stjerneklynger er synlige til høyre for bildethøyere) og Hyades (nedenfor). Bilde av Alan Dyer fra amazingsky.net

Det er morsomt at i slike studier er nærværet av komplekset ikke en så åpenbar fordel: den opptar et område på omtrent 15 ° til 15 ° i himmelen,og å kompilere et komplett bilde krever meget store observasjoner. Samtidig er T Tau-stjerner enkle å skille mellom: I tillegg til variasjonen som allerede er nevnt, har de infrarød overflødig stråling (det gløder støv rundt en ung stjerne og oppvarmet av optisk stråling), ultrafiolett overskudd (det lyser stoffet som faller på en stjerne) og andre karakteristiske trekk.

Med stjernene er T Tau mer komplisert. De beholder en høy aktivitet i kromosfærene og koronene, for å identifisere dem, de bruker manifestasjoner av slik aktivitet – tilstedeværelsen av utslippslinjer i spektret eller høy røntgenlysstyrke. Det er imidlertid sannsynlig å forvirre dem med aktive stjerner av andre typer som ikke er relatert til stjernedannelsesregionen, eller omvendt miste synet av de "nødvendige" stjernene etter T Tau, hvis observasjoner falt på intervallet av deres relative ro.

Problemet med identifikasjon fører til det faktum at bare om 150 stjerner eldre enn de klassiske T Tau-stjernene ble tidligere identifisert i Taurus. Forfatterne av artikkelen kaller dem diskløse, siden en av indikatorene for alder er tilstedeværelsen eller fraværet av en circumstellar-disk.De fleste diskløse stjernene i rommet fordeles på samme måte som stjerner med disker, det vil si overvei steder der molekylærgassen er konsentrert.

Disse stjernene ble født nylig, sannsynligvis tilhørende samme generasjon som de formelt yngre stjernene med disker (klassiske stjerner som T Tau). Imidlertid er det noen antall diskløse stjerner som opptar et større område på himmelen enn stjerner med disker. Er de rester av den eldre befolkningen i Taurus-komplekset, eller har de ingenting å gjøre med det, ved et uhell som projiserer på samme del av himmelen?

Svaret på spørsmålet om tilstedeværelsen av en eldre befolkning i Taurus er viktig av flere grunner. Først, hvis det er, må vi kanskje revidere beregningen av kompleksets alder i retning av økningen. Og – tadam! – Problem med stjernene Post T Tau nr. For det andre, hvis vi vurderer stjernene i komplekset, antar vi at de tilhører samme generasjon, og generasjonen er faktisk ikke en, vi vil få upålitelige statistiske konklusjoner, for eksempel om brøkdel av stjerner med disker.

Dette er viktig for oss, siden denne mengden nå benyttes som et mål for levetiden til en protoplanetisk disk, og det er i sin tur et av hovedkriteriene ved å bygge en teori om dannelsen av planetariske systemer. Vel, etc., etc.Fra dette trekker vi konklusjoner om den første funksjonen til massene, mangfold, etc.

Protoplanetisk disk som kunstner (Gemini Observatory / AURA Kunstverk av Lynette Cook)

Adam Kraus og hans kollegaer gjorde følgende. De samlet informasjon om alle stjernene i spektral klasse F0 og senere, som i himmelen faller inn i regionen av komplekset av Taurus-Auriga molekylære skyer, og noen gang ble foreslått som medlemmer av dette komplekset. Totalt sett betraktet de 396 stjerner.

Adam Kraus, PhD (Caltech), postdok ved Institute of Astronomy i Honolulu (Hawaii, USA), Hubble Fellow. Foto fra nettstedet www.ifa.hawaii.edu ("TrV" nr. 15 (234), 08.01.2017)

For dem analyserte forfatterne alle kjente parametere (egenskaper av atmosfærer, litiuminnhold, radiale hastigheter, riktige bevegelser) som ville indikere: a) deres ungdom, b) de tilhører Taurus-Aurium-komplekset. Listen viste 160 bekreftede eller sannsynlige "utenforstående", det vil si stjerner i bakgrunnen, og for 18 stjerner var det ikke nok informasjon til å identifisere dem på en eller annen måte.

De resterende 218 stjernene vil sannsynligvis være en del av den stjernedannende regionen, med 87 av dem ikke inkludert i "canonical" lister over medlemmene av komplekset før.Og en betydelig del av "nykommerne" er distribuert i rommet, ikke som stjerner med disker. Nærmere bestemt når andelen stjerner med disker i områder med høyeste stjernetetthet 60%, mens de i områder mellom tette stjernekonsentrasjoner reduseres til 25%. Hvor i Taurus-Auriga-komplekset er stjernens tetthet minimal, det er ingen stjerner med disker i det hele tatt.

blå sirkler) og diskløse stjerner (grønne krus) i Taurus – Aurigae-komplekset. Støvfordelingen (tilsvarende molekylgassfordelingen) ble brukt som bakgrunn [1] ("TrV" nr. 15 (234), 08.08.2017) ') "> blå sirkler) og diskløse stjerner (grønne krus) i Taurus – Aurigae-komplekset. Fordelingen av støv (som svarer til fordelingen av molekylær gass) [1] ("TrV" nr. 15 (234), 08/01/2017) "brukes som bakgrunn. Border = 0> Fordelingen av stjerner med disker (blå sirkler) og diskløse stjerner (grønne krus) i Taurus – Aurigae-komplekset. Støvfordelingen (tilsvarende molekylgassfordelingen) brukes som bakgrunn [1]

På grunnlag av de oppnådde resultatene gjorde forfatterne følgende konklusjon: I regionen Taurus – Aurigae ser vi virkelig to populasjoner av stjerner.En av dem er hovedsakelig stjerner med disker og en del av diskløse stjerner. Disse stjernene ble dannet relativt nylig (noen få millioner år siden eller mindre) og er fortsatt gruppert i flere grupper som sammenfaller med områder med høy konsentrasjon av molekylær gass.

Den andre befolkningen består av mindre unge diskløse stjerner. De distribueres i Taurus – Auriga området jevnere og viser ikke sammenheng med den moderne distribusjonen av molekylærgassen. Enten klarte de å fly vekk fra modermoleklumpene, eller disse klumpene hadde tid til å spre seg.

Det skal bemerkes at denne oppdelingen i to populasjoner er noe vilkårlig: forfatterne definerte ikke disse aldre, med fokus på romlig fordeling. Indirekte data indikerer at de fleste av stjernene i den "gamle" befolkningen har en alder på ca 10 millioner år, noe som er fem ganger mer enn den "kanoniske" befolkningens alder. Alderen på minst noen få stjerner overstiger 15 millioner år.

Den oransje stjernen på høyre side av bildet, omgitt av NGC 1555-nebelen, er den variable T Tauri-stjernen, som ga navnet til en hel klasse unge stjerner.Merkelig nok er T Tauri selv en ganske atypisk representant for denne klassen. Foto: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / University of Arizona fra www.caelumobservatory.com

Generelt betyr tilstedeværelsen av en andre befolkning at stjernedannelse i regionen, romlig og kinematisk (i form av fart) som er sammenfallende med Taurus-Auriga-komplekset, har pågått i 10-20 Ma. De fleste diskløse stjernene studerte i artikkelen av Kraus et al. Ligger på den nærmeste siden av molekylærskyen. Dette kan være en effekt av valg: flere fjerne stjerner av diskløs befolkning kan rett og slett ikke komme inn i den eksisterende prøven og venter fortsatt på å bli oppdaget.

Det er mulig at den første fasen av stjernedannelse i dette området dekket en betydelig større plass enn den nåværende scenen, og for 15 millioner år siden, kunne stjerneformasjonskomplekset Taurus – Actor ha rivalisert i størrelse med stjernedannelseskomplekset i Orion. Forfatterne utelukker ikke at i realiteten kan det vesentlig gå utover de tradisjonelle grensene for søket etter sine potensielle medlemmer.

Er det verdt å gjøre vidtgående konklusjoner fra denne oppdagelsen? Kanskje ikke. Nærheten til Taurus-komplekset betyr ikke at det er en standard.Videre er det tegn på at dette ikke er tilfellet, for eksempel den atypiske massedistribusjonen av fremvoksende stjerner og ganske stor (sammenlignet med andre stjernedannelsesregioner) avstander mellom dem. Så det kan vise seg at det som skjer i Taurus forblir i Taurus. Til slutt, som den velkjente astrofysiker Donald Osterbrock (Donald Osterbrock), er et godt studert objekt sært (det er uvanlig, spesielt).


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: Det er en distribuert eldre befolkning. Astrofysisk journal, 838, 150 (2017).


Like this post? Please share to your friends:
Legg att eit svar

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