Неожиданный поворот: у звезд есть конкуренция в росте

В основу исследования легла сверхчеткая карта скопления звезд в туманности Ориона, созданная на основе данных американского интерферометра CARMA и 45-метрового телескопа Нобеямской обсерватории в Японии. 

Туманность Ориона расположена примерно в 1350 световых годах от Земли, в ясную ночь ее можно увидеть без телескопа как нечеткое пятно. Она состоит из большого количества звезд, окруженных облаками газа и пыли.

Высокое разрешение новой карты позволило группе ученых идентифицировать в скоплении 692 плотных ядра. Часть из них слишком мала и не имеет необходимой силы тяжести, чтобы эволюционировать в звезды. Однако 22% всех ядер обладают достаточной гравитацией для такого превращения.

Исследователи сравнили массы новорожденных звезд и плотных ядер с задатками будущих небесных тел. Выяснилось, что объекты в этих двух группах похожи по своей массе. Это также подтверждает теорию происхождения звезд, согласно которой они рождаются из ядер, расплющивающихся (коллапсирующих) под действием собственной гравитации. Однако остается неразрешенным другой вопрос: почему «взрослые» звезды обладают разной массой, если ядра и новорожденные объекты примерно одинаковы?  

Ранее различия в размерах объяснялись теорией гравитационного коллапса, согласно которой для образования более крупной звезды требуется более крупное ядро. 

Новые сведения, полученные из наблюдений за туманностью Ориона, подтверждают другую теорию – аккреции (нарастания). Согласно этой гипотезе, изначально ядра обладают примерно одинаковой массой, но по мере развития за счет собственной гравитации притягивают из окружающего пространства разное количество газа.

Увеличение изображения туманности Ориона, сделанного в глубоком инфракрасном диапазоне. Видео: Европейская южная обсерватория.

Дело в том, что масса ядра (и соответственно масса звезды) не может возрастать сама по себе, соответственно для роста нужен продолжающийся приток газа извне. Это означает, что именно аккумулирование газа из окружающего пространства может играть решающую роль в определении окончательной массы звезд. В то же время изначальный размер ядра оказывается не так важен.

В дальнейшем ученые планируют расширить карту туманности за счет дополнительных данных телескопов CARMA и Нобеяма, чтобы идентифицировать больше звездных ядер для подтверждения своей теории.