Space Exploration Technologies

Изменения представлений о протозвездах - часть 5

Для астрономии типична ситуация, когда физика того или иного явления зависит от множества параметров и включает в себя большое количество разнообразных процессов. Однако, как правило, наблюдения позволяют существенно ограничить круг начальных условий или допустимых ситуаций. К сожалению, наблюдения протозвезд на данном этапе не дают нам почти никакой информации, способной помочь в решении возникающих проблем. Самые интересные процессы - фрагментация, формирование ядер и зарождение протопланетных дисков - надежно скрыты от внешнего наблюдателя непрозрачной оболочкой. Поэтому особый интерес представляет изучение молодых звезд: они еще не успели "забыть" предшествующую стадию, и по горячим следам можно восстановить ряд особенностей эволюции протозвезд.

Точками показаны звезды типа Т Тельца из области звездообразования в Туманности Ориона.

Как видно из рисунка, звезды типа Т Тельца - эти молодые звезды массой не больше 3 Мс, полностью или почти полностью охваченные конвекцией. Возраст большинства звезд типа Т Тельца порядка 1 млн. лет, т. е. они совсем недавно перестали быть протозвездами. Звезды этого типа имеют спектральный класс от G до M, но в отличие от звезд главной последовательности в их спектрах присутствуют яркие эмиссионные линии водорода, кальция, железа и некоторых других элементов. Наличие эмиссионных линий свидетельствует о том,. что над холодной фотосферой у звезд типа Т Тельца имеется область горячего газа с температурой порядка 104 К. Судя по большой ширине эмиссионных линий, газ в этой области движется со скоростями порядка 100 км/с. Мы уже говорили, что интерпретировать эти данные можно в рамках модели мощной хромосферы и звездного ветра, наподобие солнечного.

Однако в последние годы возникли серьезные сомнения в возможности объяснить весь комплекс наблюдаемых явлений в рамках чисто хромосферной модели. С другой стороны, накапливается все больше фактов, косвенно свидетельствующих о том, что вокруг звезд типа Т Тельца имеются плотные газопылевые диски. Аккреция вещества из внутренних областей диска на звезду должна приводить к выделению энергии и нагреву газа. Возможно, "разбрызгивание" части газа объяснит наблюдаемое у этих звезд истечение вещества.

Угловое разрешение наземных телескопов не позволяет непосредственно увидеть сам диск, а тем более его внутренние области, в которых падение вещества в экваториальной плоскости превращается в биполярные потоки. Но если дисковая аккреция является причиной звездного ветра в случае звезд типа Т Тельца, то не может ли тот же механизм работать и на протозвездной стадии? Такая возможность выглядит даже более привлекательной, чем звездный ветер, вызванный ядерным горением дейтерия.

Другой ключ к пониманию эволюции протозвезд дало обнаружение осевого вращения молодых звезд. Наблюдения показали, что звезды типа Т Тельца вращаются сравнительно медленно - всего лишь в несколько раз быстрее Солнца. "Всего лишь" - потому что момент количества движения этих звезд оказывается гораздо меньше типичного значения момента межзвездных облаков. Это означает, что на протозвездной стадии эволюции момент количества движения должен куда-то деваться: либо передаваться окружающей среде, либо переходить в диск. Какая из этих возможностей реализуется на практике, можно выяснить, определив параметры дисков вокруг молодых звезд, и на это сейчас направлены усилия многих астрономов.

предыдушее