Umetnikova ilustracija obkrožnega diska okoli velike zvezde. Kreditna slika: NAOJ Klikni za povečavo
Mednarodna skupina astronomov je uporabila Coronagraphic Imager for Adaptive Optics (CIAO) na teleskopu Subaru na Havajih za pridobitev zelo ostrih skoraj infrardečih polariziranih žarkov rojstnega kraja ogromne protozvezde, znane kot Becklin-Neugebauer (BN) objekt na razdalji 1500 svetlobnih let od Sonca. Slike skupine so pripeljale do odkritja diska, ki obdaja to novo nastajajočo zvezdo. Ta ugotovitev, podrobno opisana v 1. septembru številki Narave, poglablja naše razumevanje, kako nastajajo ogromne zvezde.
Raziskovalna skupina, v katero so vključeni astronomi iz Purple Mountain Observatory, Kitajska, National Astronomical Observatories of Japan, in University of Hertfordshire, Velika Britanija, je raziskala območje blizu objekta Becklin-Neugebauer in analizirala, kako infrardeča svetloba vpliva prah. Da bi to naredili, so posneli objekt s polarizirano svetlobo na valovni dolžini 1,6 mikrometrov (H pasu infrardeče svetlobe). Slike svetlosti predmeta kažejo le krožno porazdelitev svetlobe. Vendar slika polarizacije svetlobe kaže obliko metulja, ki razkriva podrobnosti, ki jih ni mogoče prepoznati, če pogledamo samo porazdelitev svetlosti. Da bi razumeli okolje okoli zvezde in kaj pomeni oblika metuljev, so astronomi ustvarili računalniški model za primerjavo, skupaj s shemo nastanka zvezd. Ti modeli kažejo, da je oblika metulja podpis diska in struktura odtoka v bližini novorojene zvezde.
To odkritje je najbolj konkreten dokaz za disk okoli velike mlade zvezde in kaže, da masivne zvezde, kot je BN objekt (kar je približno sedemkrat večja od Sončeve mase), tvorijo enako kot zvezde manjše mase kot Sonce.
Obstajata dve glavni teoriji, ki pojasnjujeta nastanek masivnih zvezd. Prva navaja, da so množične zvezde rezultat združitev več zvezd z nizko maso. Drugi pravi, da nastanejo s pomočjo gravitacijskega kolapsa in množičnega kopičenja znotraj obkrožnih diskov. Zvezde nižje mase, kot je Sonce, so najverjetneje nastale po drugi metodi. Teorija kolapsa-akrekcije predvideva, da ima sistem zvezdo, povezano z bipolarnim izlivom, obodni disk in ovojnico, medtem ko teorija združitve ne. Prisotnost ali odsotnost takšnih struktur lahko razlikujeta dva scenarija tvorbe.
Do nedavnega je bilo malo neposrednih opazovalnih dokazov v podporo kateri koli teoriji o množičnem nastanku zvezd. To je zato, ker so za razliko od zvezd manjše mase na novo nastajajoče se masivne zvezde tako redke in tako oddaljene od nas, da jih je bilo težko opaziti. Veliki teleskopi in prilagodljiva optika, ki močno izboljšajo ostrino slike, zdaj omogočajo opazovanje teh predmetov z izjemno jasnostjo. Infrardeča polarimetrija visoke ločljivosti je še posebej močno orodje za sondiranje okolja, ki se skriva za svetlim sijajem ogromne zvezde.
Polarizacija - smer, po kateri svetlobni valovi nihajo, ko se odtekajo od predmeta - je pomembna značilnost sevanja. Sončna svetloba nima najprimernejše smeri nihanja, vendar lahko postane polarizirana, če jo raztrese Zemljina atmosfera ali se odbije od vode. Podobno dejanje se dogaja v obkrožnem oblaku okoli novorojene zvezde. Zvezda prižge svojo okolico - obodni disk, ovojnico in stene votline, ki jih tvorijo odtočni tokovi. Svetloba lahko prosto potuje znotraj votline in se nato odbija od njenih sten. Ta odbijena svetloba postane zelo polarizirana. V nasprotju s tem sta disk in ovojnica razmeroma nepregledna. To zmanjša polarizacijo svetlobe, ki prihaja iz teh regij.
Uspeh skupine pri odkrivanju dokazov za disk in odtok okoli BN predmeta z visoko ločljivo infrardečo polarimetrijo kaže na to, da se lahko ista tehnika uporablja tudi za druge zvezde, ki se tvorijo. To bi astronomom omogočilo pridobiti izčrpen opazovalni opis nastanka masivnih zvezd, večjih od desetkratne mase Sonca.
Izvirni vir: NAOJ News Release
