Космический аммиак помог раскрыть тайну формирования массивных звезд
Наука

Космический аммиак помог раскрыть тайну формирования массивных звезд

7 мая 2025 года, 11:46

Астрономы впервые в деталях рассмотрели процесс формирования будущей гигантской звезды — из тех, что в ближайшие несколько миллионов лет превратятся в сверхновые. Долгое время ученым не давал покоя вопрос: как именно подобные светила вырастают до чудовищных размеров? В данном случае источник «допинга» найден — это плотный аккреционный диск, который буквально «кормит» звезду огромными количествами газа.

То, как зарождаются звезды, изучено уже довольно неплохо, причем на большинстве стадий — от еле начинающего уплотняться газопылевого облака до молодого светила. Но некоторые из них поражают воображение своими габаритами, достигая десятков солнечных масс. Откуда берутся подобные гиганты — долгое время оставалось если не загадкой, то достаточно темным пятном на общем фоне. Наконец, благодаря одному из крупнейших радиотелескопов на планете и звезде в созвездии Цефея А, это пятно может быть достаточно неплохо заполнено.

Молодая звезда, известная под именем HW2, расположена примерно в 2300 световых годах от Земли, в одной из ближайших к нам областей звездообразования (даже аналогичная зона в Циркуле, недавно запечатленная DECam, находится несколько дальше). Не слишком большое расстояние, а также использование гигантского радиоинтерферометра VLBA (покрывающего своей сетью из радиотелескопов почти всю Северную Америку) позволило изучить ее с беспрецедентным уровнем детализации. А в качестве индикатора протекающих там процессов выступила молекула NH3.

Известная как аммиак, она дает весьма характерный спектральный профиль в радиодиапазоне. Поэтому именно на нее обратили самое пристальное внимание астрономы, решившие составить карту динамики газа в окрестностях HW2. И результат не замедлил себя ждать: выяснилось, что вокруг звезды располагается огромное кольцо из горячего аммиачного газа — диаметром от 400 до 1 400 астрономических единиц. Судя по всему, это лишь часть гигантского аккреционного диска (как вокруг сверхмассивной черной дыры, только на несколько порядков мельче).

Последовавшие за этим измерения дополнили картину: вещество из диска падает на поверхность HW2 с ошеломительной скоростью 0,002 солнечной массы в год. Другими словами, всего за тысячу лет (что, по космическим меркам, мизер) звезда «поправится» как минимум на две массы Солнца. При том, что она уже весит в 16 раз больше нашего светила.

Это означает, что именно аккреционный диск может быть тем самым «неизвестным», который превращает звезды из просто больших в гигантские, снабжая их газом на поздних этапах формирования. Хотя споры о том, возможно ли это, велись уже не одно десятилетие, начавшись еще до открытия HW2 (которое состоялось более 40 лет назад). Кроме того, выраженная асимметрия, выявленная в структуре диска, может играть особую роль в формировании струй вещества. А причины возникновения этой асимметрии, вероятно, станут предметом будущих исследовательских работ.