Міжнародна група астрономів знайшла докази процесу, який може запускати народження нових зірок. Відкриття допомогло пояснити, як гравітація зрештою долає магнітне поле всередині холодних космічних хмар.
Про це пише Astronomy & Astrophysics.
Зорі формуються не миттєво. Їхнє народження починається в протозіркових ядрах — щільних і дуже холодних скупченнях газу та пилу, температура яких лише на кілька градусів перевищує абсолютний нуль.
У таких умовах гравітація намагається стиснути матерію, тоді як магнітні поля та рух газу стримують цей процес. Якщо магнітне поле залишається достатньо сильним, хмара може не перетворитися на зорю навіть через мільйони років.
Команда дослідників з Університету Кюсю та Інституту позаземної фізики Макса Планка зосередилася на протозірковому ядрі L1544 у молекулярній хмарі Тельця — одному з найближчих до Землі регіонів зореутворення. Для спостережень використали 30-метровий радіотелескоп IRAM.
Ключем до відкриття стала поведінка заряджених і нейтральних частинок усередині космічної хмари. Дослідники встановили, що в її глибоких шарах нейтральні молекули починають рухатися до центру швидше за заряджені частинки. Такий процес називають амбіполярною дифузією.
«Протозіркові ядра — це захопливі космічні тіла. Вони щільні, холодні та є джерелом багатьох складних хімічних реакцій. Холодне середовище дозволяє молекулам збиратися у складніші структури, що є попередниками пребіотичних органічних сполук», — пояснила перша авторка дослідження, доцентка Інституту перспективних досліджень Університету Кюсю Доріс Арзуманян.
Щоб зафіксувати цей процес, вчені використали іон Diazenylium-d1 (N2D+) та нейтральну молекулу para-monodeuterated ammonia (para-NH2D). Аналіз показав, що вони рухаються з різною швидкістю — приблизно на 0,05 кілометра за секунду.
За словами другої авторки роботи Сільвії Спеццано з Інституту позаземної фізики Макса Планка, саме ці молекули найкраще підходять для таких спостережень, оскільки перебувають у схожих ділянках протозіркових ядер.
Дослідники також з’ясували, що важливу роль відіграє космічний пил. У міру зростання пилових частинок кількість найдрібніших зерен зменшується, через що слабшає взаємодія між зарядженими та нейтральними частинками. Це дозволяє гравітації поступово взяти гору й розпочати формування протозірки.
Науковці вважають, що відкриття допоможе перевірити сучасні моделі еволюції Всесвіту та краще зрозуміти, як формуються молоді зорі й майбутні планетні системи. Наступним кроком стане дослідження інших протозіркових ядер, щоб з’ясувати, чи є амбіполярна дифузія універсальним механізмом народження зірок.