Астрономи вивчили маленький протопланетний диск біля тьмяного зародка зірки і виявили в ньому “шипи”. Мабуть, так зірки “скидають напругу”, інакше магнітні поля навколо молодих світил були б на порядок сильнішими, впливаючи на їхній розвиток.
Народження зірки – вкрай бурхливий процес як для неї самої, так і для її оточення. У гру вступають гравітація, тертя, турбулентність, випромінювання, магнітні поля тощо. Усе це протікає в щільній молекулярній хмарі, через яку складно вести спостереження. До того ж щоб астрономи могли розібратися у взаємодії всіх процесів, дані спостережень мають бути надзвичайно точними. Ось уже 10 років такими даними вчених постачає комплекс радіотелескопів ALMA.
За минулі роки ми побачили безліч знімків протопланетних дисків із розривами, спіралями та іншими підструктурами. Усі ці диски зазвичай великі, радіусом понад 100 астрономічних одиниць. Але під час спостережень астрономам нерідко трапляються і дуже невеликі диски радіусом у кілька десятків астрономічних одиниць. Причому навіть у низькій роздільній здатності видно, що вони значно відрізняються один від одного масою і розміром.
Ба більше, деякі комп’ютерні моделі формування зірок чомусь видають тільки масивні диски. Щоб вирішити цю невідповідність у теоретичному моделюванні та даних спостережень, вчені активно, наскільки дозволяють можливості телескопів, досліджують ці невеликі системи, що зароджуються.
Цього разу співробітники Університету Кюсю (Японія) придивилися за допомогою ALMA до об’єкта MC 27, розташованого приблизно в 450 світлових роках від нас, у напрямку до сузір’я Телець. Ранні спостереження виявили там невеликий протопланетний диск радіусом близько 10 астрономічних одиниць із тьмяним зародком зірки в центрі. “Ядро” там одне з найщільніших в області зореутворення, але не це зацікавило астрономів.
Об’єкт MC 27 привернув увагу гігантськими “арками” з газу, що розтягнулися на тисячі астрономічних одиниць від “ядра”. Уперше такі структури виявилися у протозоряної системи. Пізніше щось подібне знайшли і в інших молодих систем. З’явилося припущення, що це потоки матерії, яку витягають один з одного компоненти подвійної зірки. Але у випадку MC 27 народилося інше пояснення – наслідок магнітної обмінної нестійкості в диску.
У новій роботі астрономи досліджували не ці великі арки, а протозоряний диск. З подивом вони виявили в ньому два “шипи”, невеликі й тьмяні викиди газу з диска. При цьому вчені не побачили в системі ознак наявності ще одного об’єкта, який міг би перетягнути на себе матерію. За всіма параметрами це дуже стабільний диск.
Зіставивши умови системи з даними спостережень, автори наукової роботи дійшли висновку, що це наслідки “магнітних викидів” і диска.
Магнітний потік, що вирвався з краю диска, формує еліптичну порожнину і “тягне” з собою невелику кількість газу з диска. Вчені припустили, що “шипи” видно, оскільки газ там досить щільний, щоб наші інструменти його розгледіли. Вистачало б потужності, ми б бачили весь еліпс. Великі арки – наслідки таких викидів у минулому. Вони розширюються зі швидкістю звуку, а отже, “шипи”, ймовірно, з’явилися близько 100 років тому.
Науковці досліджують механізми, які дозволили б зіркам позбуватися “зайвої” сили магнітного поля. Вважається, що воно слабшає поступово із “засмоктуванням” матерії хмари в зірку. Судячи з результатів дослідження MC 27, опублікованого в журналі The Astrophysical Journal, та інших робіт, велику роль у цьому відіграє магнітне “чхання” зірок.
Причому раніше Токуда вважав, що великі арки – акреційні потоки від взаємодії MC 27 із зірками, які, ймовірно, формуються по сусідству. За результатами спостережень від цієї версії йому довелося відмовитися – поблизу не виявилося інших об’єктів. Натомість розрахунки параметрів MC 27 показали, що магнітна нестійкість не вимагає додаткових умов і дає змогу формування подібних асиметричних структур навколо диска.