Narodziny gwiazd są w pewnym sensie tajemnicą. Miejsce takich narodzin jest zasłonięte przez molekularne chmury, które uniemożliwiają szczegółowe obserwacje. Astronomowie uważają, że w środku tych chmur gaz zaczyna zapadać się pod własną grawitacją, tworząc protogwiazdę, która jest stale zasilana przez rotujący gazowy dysk.

Nowe badania opublikowane 5 lutego w „Science Advances” sugerują, że powolna i stała akrecja nie jest jedynym zjawiskiem zachodzącym wokół protogwiazdy. Prawdopodobnie materia najpierw gromadzi się wokół dysku około gwiezdnego, a następnie opada na protogwiazdę w epizodycznych wybuchach.

Z dotychczasową teorią zawsze był problem. Gdy astronomowie obserwowali protogwiazdy okazywały się one zbyt słabe. Innymi słowy, zbyt mało materii opada na młode gwiazdy – po prostu nie ma możliwości aby protogwiazda stała się dojrzałą gwiazdą w ciągu kilku milionów lat. Przynajmniej nie wtedy, gdy akrecja jest powolna i stała.

W tym samym czasie zaobserwowano, iż znaczna część protogwiazd pojaśniała o czynnik większy niż 100 w przeciągu dekad. Przyglądając się tym wskazówkom, astronomowie wyciągnęli oczywiste wnioski: protogwiazdy dojrzewają podczas gwałtownych wybuchów i eksplozji. Ponieważ momenty intensywnej akrecji nie zdarzają się dość często, astronomowie mają mniejszą szansę ujrzeć protogwiazdy w jasnej fazie.

Obserwatorzy nie byli w stanie zapewnić bezpośredniego dowodu epizodycznej akrecji. Dlatego Michael Dunham (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) i jego współpracownicy zdecydowali się bliżej przyjrzeć rotującym dyskom wokół czterech jasnych protogwiazd. Niestabilności grawitacyjne w dysku powinny powodować pojawienie się strumieni. Właśnie takich zjawisk poszukiwała grupa astronomów.

Oglądanie dysku okołogwiezdnego tak szczegółowo nie jest łatwym zadaniem. Po pierwsze zespół musiał użyć optyki adaptatywnej, aby przezwyciężyć ziemską atmosferę, która uniemożliwiała zaobserwowanie szczegółów. Następnie zespół musiał zablokować światło pochodzące z protogwiazdy. Udało się tego dokonać przy użyciu koronografu. Dzięki temu naukowcy mogli ujrzeć dużo słabszy od protogwiazdy dysk. Obserwacje zostały wykonane przy użyciu Subaru Telescope – największego teleskopu na Ziemi.

Wszystkie cztery zdjęcia ukazują strumienie, ramiona oraz łuki wydostające się z dysków. Właśnie takie obrazy astronomowie mieli nadzieję zobaczyć. Michael Dunham był zdziwiony, że zdjęcia są tak spektakularne.

Kolejna grupa astronomów planuje teraz zbadać protogwiazdy na innych długościach fal, co pozwoli jeszcze dokładniej zbadać dyski wokół tych młodych gwiazd. Takie obserwacje mogą przyczynić się do ostatecznego dowodu na to, że gwiazdy dojrzewają podczas „niespokojnych” czasów.

Autor

Marcin Kastek
Marcin Kastek

Miłośnik astronomii związany z Klubem Astronomicznym Almukantarat od 2014 roku.