Τα αστέρια εμφανίζουν κάθε είδους συμπεριφορά καθώς εξελίσσονται. Μικροί κόκκινοι νάνοι καίγονται για δισεκατομμύρια ή και τρισεκατομμύρια χρόνια. Τα τεράστια αστέρια καίγονται ζεστά και φωτεινά αλλά δεν διαρκούν πολύ. Και τότε φυσικά υπάρχουν σουπερνόβα.
Μερικά άλλα αστέρια περνούν από μια περίοδο έντονης φλεγμονής όταν είναι μικρά, και αυτά τα νεαρά φτερά έχουν τραβήξει την προσοχή των αστρονόμων. Μια ομάδα ερευνητών χρησιμοποιεί το Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA) για να προσπαθήσει να κατανοήσει τη νεανική φλεγμονή. Η νέα τους μελέτη θα μπορούσε να βρει την αιτία και να βοήθησε στην απάντηση ενός μακροχρόνιου προβλήματος στην αστρονομία.
Ο τύπος του εν λόγω αστεριού είναι τα αστέρια FU Orionis (FU Ori). Το FU Orionis είναι και ένας τύπος αστεριού, αλλά και ένα συγκεκριμένο αστέρι στον αστερισμό Orion. Ο τύπος πήρε το όνομά του από το συγκεκριμένο αστέρι, το οποίο ήταν το πρώτο του είδους που φάνηκε το 1937.
Τα αστέρια FU Ori είναι νεαρά αστέρια που δεν βρίσκονται στην κύρια ακολουθία και δεν έχουν αποκτήσει όλη τη μάζα τους. Μπορούν να εκτοξευθούν με διάφορες τάξεις μεγέθους σε ένα μόνο έτος. Αυτά τα φλεγόμενα επεισόδια μπορούν να διαρκέσουν δεκαετίες και οι ερευνητές πιστεύουν ότι η δραστηριότητα προκαλείται από αυξημένη αύξηση στη νεολαία του αστεριού. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης, το αστέρι μπορεί να αποκτήσει σημαντική ποσότητα της τελικής του μάζας.
«Η επεισόδια αύξησης και οι επιπτώσεις της στον σχηματισμό αστεριών και πλανητών δεν είναι καλά κατανοητές».
Οι Perez et. αλ. 2020
Τώρα μια ομάδα ερευνητών μελετά πιο κοντά τα αστέρια του FU Ori. Ο Sebastien Perez στο Πανεπιστήμιο του Σαντιάγο της Χιλής, ηγήθηκε της μελέτης. Το νέο τους έγγραφο έχει τον τίτλο «Επίλυση του συστήματος FU Orionis με ALMA: Interacting Twin Disk;» Δημοσιεύθηκε στο The Astrophysical Journal.
Οι επιστήμονες θέλουν να μάθουν τι κρύβεται πίσω από αυτήν την προσαύξηση και τη σχετική φλεγμονή. Το βιώνουν μόνο μερικά αστέρια; Ή είναι ένα στάδιο που περνούν όλα ή περισσότερα αστέρια; Πόσο διαρκεί; συμβαίνει μόνο μία φορά στη ζωή ενός αστεριού; γιατί τελειώνει;
Τα νεαρά πρωτόκολλα είναι λιγότερο φωτεινά από ό, τι αναμενόταν, σύμφωνα με την κατανόησή μας για τον αστρικό σχηματισμό. Αυτό είναι γνωστό ως το «πρόβλημα φωτεινότητας» στην αστρονομία και οι επιστήμονες παλεύουν με αυτό το πρόβλημα εδώ και πολύ καιρό. Εάν τα νεαρά αστέρια συσσωρεύονταν με κανονικό ρυθμό, θα έπρεπε να είναι πιο φωτεινά. Εάν όλα τα νεαρά αστέρια εμφανίζουν την έντονη δραστηριότητα που παρατηρείται στα αστέρια του FU Ori, θα μπορούσε να εξηγήσει αυτήν τη χαμένη φωτεινότητα. Οι αστρονόμοι αναρωτήθηκαν για αρκετό καιρό εάν η μαζική αύξηση σε αυτά τα νεαρά αστέρια που σχηματίζουν μπορεί να μην είναι σταθερή και αν αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει το πρόβλημα φωτεινότητας.
«Η επεισόδια αύξησης και οι επιπτώσεις της στον σχηματισμό αστεριών και πλανητών δεν είναι καλά κατανοητές», αναφέρουν οι συγγραφείς στην εφημερίδα τους. «Έχουν προταθεί αρκετές φυσικές διεργασίες για να εξηγήσουν τέτοια δραματικά συμβάντα αύξησης. Οι πιο ευνοημένοι μηχανισμοί περιλαμβάνουν τον κατακερματισμό του δίσκου και την επακόλουθη μετανάστευση των θραυσμάτων προς τα μέσα, την αστάθεια της βαρύτητας και τις αστάθειες μαγνητο-περιστροφής μεταξύ άλλων. "
Το αρχέτυπο αστέρι FU Ori είναι το ομώνυμο, FU Orionis, στον αστερισμό Orion. Παρατηρήθηκε φλεγόμενο το 1937 και το μέγεθος του αυξήθηκε από 16,5 σε 9,6. Οι αστρονόμοι πίστευαν ότι ήταν το μοναδικό στο είδος του, έως ότου παρατηρήθηκαν άλλοι.
Το FU Orionis είναι στην πραγματικότητα δύο αστέρια, το καθένα περιβάλλεται από τον δικό του δίσκο αύξησης. Βρίσκονται στο Orion, περίπου 1360 έτη φωτός. Ο Perez και η ομάδα των ερευνητών εξέτασαν προσεκτικά το σύστημα με το ALMA, το πρώτο βήμα για την κατανόηση της συμπεριφοράς του δυαδικού ζεύγους.
Η ALMA αποκάλυψε δύο δίσκους αύξησης, έναν γύρω από κάθε αστέρι. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν παρατηρήσεις και μοντέλα για να καταλήξουν στο συμπέρασμα ότι καθένας από τους δίσκους έχει περίπου 11 αστρονομικές μονάδες σε ακτίνα, το οποίο είναι μικρό αλλά συγκρίσιμο με άλλους πρωτότυπους δίσκους. Το ζευγάρι των δίσκων χωρίζεται από περίπου 250 αστρονομικές μονάδες.
Το κλειδί για την κατανόηση της δραστηριότητας σε αυτά τα αστέρια είναι η κίνηση, ή κινηματική, των δίσκων τους. Καθώς η ομάδα μελέτησε τους δίσκους, διαπίστωσαν ότι ο καθένας είναι λοξός και ασύμμετρος. Πιστεύουν ότι αυτό μπορεί να προκληθεί από κάποιο είδος άλμπουμ από άλλο αστέρι. Θα μπορούσε επίσης να προκληθεί από αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ίδιων των δίσκων. Οποιοδήποτε από αυτά θα μπορούσε να προκαλέσει την επεισοδιακή αύξηση και φλεγμονή.
Η ομάδα βρήκε επίσης στοιχεία για μια μακρά ροή φυσικού αερίου μεταξύ των δίσκων. Αυτή η ροή ενισχύει το επιχείρημα ότι οι δίσκοι αλληλεπιδρούν. Όπως λένε στην εφημερίδα τους, «Η εκπομπή που αποκαλύπτει την περιστροφή του δίσκου εμφανίζεται επίσης ασύμμετρη και λοξή, υποδηλώνοντας ότι οι δίσκοι υπόκεινται σε αλληλεπίδραση με τη μορφή flyby».
Οι συγγραφείς επισημαίνουν επίσης μια εναλλακτική λύση στην αλληλεπίδραση δίσκου-δίσκου που πρότεινε μια άλλη ομάδα ερευνητών. «Εδώ, η σύλληψη ενός cloudlet ή θραύσματος νέφους οδηγεί επίσης σε νεφελώματα αντανάκλασης σε σχήμα τόξου <το τόξο του αερίου που συνδέει τους δίσκους.> Η σύλληψη αυτού του θραύσματος νέφους αναπληρώνει επίσης το δίσκο επιτρέποντας μια νέα τροφοδοσία υλικού για να διατηρηθεί η υψηλή ποσοστό συσσώρευσης. "
Η μελέτη δεν απαντά για πάντα στην ερώτηση φωτεινότητας που λείπει. Αλλά χρησιμοποιώντας το ALMA για να ρίξουμε μια προσεκτική ματιά στο δυαδικό ζεύγος FU Ori, η ομάδα των επιστημόνων έχει προχωρήσει στην κατανόηση της επεισοδιακής αύξησης και της έκρηξης. Υπάρχουν άλλα δυαδικά ζεύγη αστεριών FU Ori και θα είναι στόχοι για μελλοντική μελέτη.
Περισσότερο:
- Δελτίο Τύπου: Η ALMA Ερευνά Πιθανές Αλληλεπιδρώντας Δίδυμους Δίσκους
- Ερευνητικό έγγραφο: Επίλυση του συστήματος FU Orionis με ALMA: αλληλεπίδραση δύο δίσκων;
- Ερευνητικό έγγραφο: ΕΠΙΛΥΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΦΩΤΕΙΝΟΤΗΤΑΣ ΣΤΗΝ ΑΤΜ
