Mysleli jsme, že rozumíme tomu, jak hvězdy vznikají. Ukázalo se, že ne. Každopádně ne úplně. Nový studie , nedávno provedená pomocí dat z Hubbleova vesmírného dalekohledu, posílá astronomy zpět na rýsovací prkno, aby přepsali přijatý model formování hvězd.
O formování hvězd víme, že se rodí z obrovských oblaků plynného vodíku. Plyn se shlukuje a stlačuje gravitací, zvyšuje se tlak a teplota, dokud se hmota nezvětší natolik, aby vyvolala jadernou fúzi. Zdá se však, že hvězdy neabsorbují veškerý plyn ve svém okolí. Něco jim brání v dosažení obrovských rozměrů.
Až dosud přijímaný model předpokládal, že přebytečný plyn je odnášen od hvězdy v extrémně silných slunečních větrech, tvarovaných a řízených magnetickými poli vystřelujícími z pólů hvězdy. „Existují pozoruhodné struktury ve tvaru „U“ nebo „V“, které se rozprostírají na sever a na jih od protohvězdy,“ vysvětluje Nolan Habel, jeden z výzkumníků z University of Toledo. 'Jsou to ve skutečnosti vyhloubené dutiny vyřezané do okolního plynu větry podobnými hurikánu nebo výtrysky materiálu vyvrženého z pólů protohvězdy.'
Protohvězdy zrozené v mlhovině v Orionu, jak je viděl Hubbleův vesmírný dalekohled. Obrazový kredit: NASA, ESA, STScI, N. Habel a S. T. Megeath (University of Toledo).
Předpokládalo se, že tyto silné výtrysky nakonec vyčistí veškerý přebytečný plyn, takže hvězdy pohltí pouze asi 30 % materiálu v jejich okolí. Nová studie ale staví tuto teorii na hlavu. Zdá se, že dutiny vytvořené tryskami v průběhu času nerostou stabilně, což znamená, že samy o sobě nemohou vysvětlit, proč hvězdy přestávají růst. Musí existovat nějaký jiný mechanismus, který pomůže vyčistit zbývající plyn obklopující protohvězdu.
Tým učinil tento objev studiem vzorku 304 protohvězd v různých fázích formování v mlhovině Orion (nejbližší oblast vzniku hvězd k Zemi). Astronomové seřadili hvězdy podle věku a poté použili snímky z HST k měření tvaru a objemu dutin vytvořených tryskami. Očekávali, že časem uvidí růst dutin, jak by se podle modelu mělo stát. Ale neudělali to.
'Zjistili jsme, že na konci protohvězdné fáze, kdy většina plynu spadla z okolního mračna na hvězdu, má řada mladých hvězd stále poměrně úzké dutiny.' řekl Tom Megeath , další výzkumník v týmu. To je v rozporu se všemi běžnými teoriemi o formování hvězd a bude to vyžadovat další výzkum, abychom zjistili, co se děje. Proč hvězdy přestávají růst, když ne kvůli jejich polárním výtryskům?
Široký pohled na mlhovinu v Orionu pořízený Hubbleovým vesmírným dalekohledem. Poděkování za snímek: NASA, ESA, M. Robberto (Space Telescope Science Institute/ESA) a tým projektu Hubble Space Telescope Orion Treasury Project Team.
Tým promyslel několik možných alternativ. Oblaka plynu, ve kterých se tvoří hvězdy, nejsou rovnoměrně hustá. Mají „vlákna“ vyšší hustoty, kde mají protohvězdy tendenci se tvořit, a oscilace v těchto vláknech mohou protohvězdy odmrštit pryč. Víme také, že hvězdy nevznikají vždy samy: asi polovina všech hvězd podobných Slunci má binárního partnera . Je možné, že se dvě nebo více protohvězd tvořících se blízko sebe mohou navzájem gravitačně rušit a odtlačovat je od jejich zdrojového materiálu.
Zatím jsou to jen teorie. K nalezení konkrétní odpovědi bude pravděpodobně zapotřebí větších a lepších nástrojů. Vesmírný teleskop Jamese Webba, který má být spuštěn koncem tohoto roku, by mohl astronomům poskytnout vodítka, která potřebují k vyřešení záhady. Mezitím existuje spousta učebnic astrofyziky, které budou potřebovat revidované vydání.
Další informace:
- Nolan Habel, Thomas Megeath a kol. 'HST průzkum protohvězdných výtokových dutin: Čistí zpětná vazba obálky?' Předtisk ArXiv. 12. února 2020.
- 'Hubble ukazuje, že přívalové toky z dětských hvězd nemohou zastavit jejich růst.' NASA.
- Christine Billau, 'UToledo Astronomy Discovery popírá model, jak se rodí hvězdy.' University of Toledo.
