Около 30 лет назад астрономы обнаружили, что области ионизованного газа возле молодых массивных звезд продолжают оставаться маленькими, что противоречило простым моделям, которые предсказывали их расширение. Недавнее исследование с применением суперкомпьютера предсказало, что эти области в данный период на самом деле изменяют яркость, а не растут постоянно. Наблюдения с помощью Very Large Array (VLA) в течение 23-летнего периода подтвердили, что такие мерцания действительно происходят.
Жизнь звезд, таких как наше Солнце относительно легко понять, потому что их много, и живут они в течение миллиардов лет. Но звезды с большой массой редки, и живут они только в течение нескольких миллионов лет. В результате, изучение звезд на ранней стадии их эволюции является настоящим вызовом для астрономов. Современные простые модели предполагают: когда такие звезды становятся достаточно горячими, чтобы ионизировать газ вокруг них, нагревая его до тысяч градусов, то этот газ будет быстро расширяться. Однако, как это видно из наблюдений, массивные звезды продолжают накапливать материю путем своего гравитационного притяжения. В результате этого процесса, область ионизированного газа вокруг звезды не может расти, но взаимодействует с притягиваемой материей, заставляя ее мерцать в течение основной фазы формирования массивных звезд.
Новые наблюдения, подтверждающие возникновение такого мерцания, были недавно опубликованы в The Astrophysical Journal Letters благодаря сотрудничеству теоретиков и наблюдателей из Agnes Scott College, Американского музея естественной истории, Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, Европейской южной обсерватории и других организаций.
С помощью VLA астрономы смогли на протяжении длительного периода наблюдать за большим количеством областей с ионизованным водородом (так называемые регионы H II), которые располагаются вокруг звезд с высокой массой. Эти наблюдения противоречили существующим моделям, которые предсказывают, что только очень молодые области могут быть настолько малы, и, следовательно, должны быть редкими явлениями.
Для объяснения этого расхождения было предложено несколько моделей, но недавно было сделано одно вычисление, результат которого отличается от всех других моделей. Если причина небольшого размера была в притягиваемой материи, то эти источники радиоизлучения должны мерцать, и изменения в яркости должны были быть зафиксированы в течение 20-летнего периода.
Исследователи во главе с Крисом де Пре (Chris De Pree), профессором астрономии и директором Обсерватории Брэдли в Agnes Scott College, использовали наблюдения региона Стрелец B2, сделанные в 1989 и затем снова в 2012 годах. Эта массивная область звездообразования находится недалеко от центра галактики и содержит много мелких областей ионизованного газа вокруг массовых звезд, предоставляя астрономам большое количество кандидатов на мерцание.
Как пояснил Крис де Пре, в старой теоретической модели массивные звезды формировались, регион H II нагревался и начинал расширяться. Но затем группа теоретиков, с которыми он работает, провела несколько вычислений, которые показали, что аккреция продолжается и во время звездообразования, и что материя продолжает двигаться в сторону звезды даже после формирования области H II.
Тем не менее, в долгосрочной перспективе прежние модели верны, так как области H II расширяются со временем. Но они становятся то более яркими, то более тусклыми, периодически восстанавливаясь. Более тщательные измерения в будущем помогут более подробно понять этот процесс.
Источник: IopScience