Zvezde kažejo različne vrste vedenja, ko se razvijajo. Majhni rdeči palčki tlijo več milijard ali celo trilijonov let. Množične zvezde gorijo vroče in svetlo, vendar ne trajajo dolgo. In potem seveda obstajajo supernove.
Nekatere druge zvezde gredo skozi obdobje intenzivnega žarenja, ko so bile mlade, tiste mlade goreče zvezde pa so pritegnile pozornost astronomov. Skupina raziskovalcev s pomočjo velikega milimetra / podmilimetrskega niza Atacama (ALMA) poskuša razumeti mladostno upadanje. Njihova nova študija bi lahko našla vzrok in morda pomagala odgovoriti na dolgoletno težavo v astronomiji.
Zadevna vrsta zvezde so zvezde FU Orionis (FU Ori). FU Orionis je tako vrsta zvezde in tudi specifična zvezda v ozvezdju Orion. Vrsta je dobila ime po določeni zvezdi, ki je bila prva tovrstna vrsta opažena leta 1937.
Zvezde FU Ori so mlade zvezde, ki še niso v glavnem zaporedju in še niso dobile celotne svoje mase. V več kot enem letu lahko začnejo z več zaporedji. Te izbruhne epizode lahko trajajo desetletja, raziskovalci pa menijo, da je aktivnost posledica povečane akumulacije v mladosti zvezde. Znanstveniki menijo, da lahko zvezda med sežiganjem pridobi znatno količino svoje končne mase.
"Epizodna akcesija in njene posledice za nastanek zvezd in planetov niso dobro razumljene."
Perez idr. al. 2020
Zdaj skupina raziskovalcev podrobneje preučuje zvezde FU Ori. Študijo je vodil Sebastien Perez na univerzi Santiago v Čilu. Njihov nov članek je naslovljen "Reševanje sistema FU Orionis z ALMA: interakcijo dvojnih diskov?" Objavljeno je v The Astrophysical Journal.
Znanstveniki želijo vedeti, kaj stoji za tem iztrebkom in s tem povezanim plamenom. Ali ga doživljajo le nekatere zvezde? Ali pa gre za fazo, ki jo prehajajo vse ali večina zvezd? Kako dolgo traja; se to zgodi samo enkrat v življenju zvezde; zakaj se konča?
Mlade protozvezde so glede na naše razumevanje zvezdne tvorbe manj svetlobne od pričakovanih. To je poznano kot "težava s svetilnostjo" v astronomiji in znanstveniki se že dolgo ukvarjajo s tem problemom. Če bi se mlade zvezde nabirale po običajni hitrosti, bi morale biti bolj svetlobne. Če vse mlade zvezde kažejo žareče aktivnosti, opažene v zvezdah FU Ori, bi to lahko razložilo to manjkajočo svetilnost. Astronomi se že nekaj časa sprašujejo, ali množično povečanje teh mladih zvezd, ki se tvorijo, ne more biti konstantno in če bi to lahko razložilo težavo s svetilnostjo.
"Epizodna akcesija in njene posledice za nastanek zvezd in planetov niso dobro razumljene," pravijo avtorji v svojem prispevku. „Za razlago tako dramatičnih dogodkov v naraščanju je predlagano več fizičnih procesov. Med najugodnejše mehanizme so fragmentacija diska in poznejša migracija fragmentov, gravitacijska nestabilnost in magneto-rotacijska nestabilnost. "
Arhetipska zvezda FU Ori je njen soimenjak, FU Orionis, v ozvezdju Orion. Opazili so ga leta 1937, njegova veličina pa se je povečala s 16,5 na 9,6. Astronomi so menili, da je edini te vrste, dokler ga niso opazili drugi.
FU Orionis je pravzaprav dve zvezdi, vsako obkroženo s svojim lastnim diskom. V Orionu so oddaljeni približno 1360 svetlobnih let. Perez in ekipa raziskovalcev sta si s sistemom ALMA natančno ogledala sistem, kar je prvi korak k razumevanju burnega vedenja binarnega para.
ALMA je razkrila dva diskrecijska diska, po enega okoli vsake zvezde. Znanstveniki so s pomočjo opazovanj in modelov sklepali, da ima vsak v polmeru približno 11 astronomskih enot, kar je majhno, vendar primerljivo z drugimi protozvezdnimi diski. Par diskov je ločenih s približno 250 astronomskimi enotami.
Ključnega pomena za razumevanje žgoče dejavnosti teh zvezd je gibanje ali kinematika njihovih diskov. Ko je ekipa preučevala diske, so ugotovili, da je vsak nagnjen in nesimetričen. Mislijo, da bi to lahko povzročila kakšna muha druge zvezde. Lahko bi ga povzročile tudi interakcije med samimi diski. Vsaka od teh bi lahko povzročila epizodno kopičenje in utripanje.
Skupina je našla tudi dokaze o dolgem strelskem toku plinov med diski. Ta tok krepi argument, da diski medsebojno delujejo. Kot so zapisali v svojem prispevku, "se emisija, ki razkriva vrtenje diskov, zdi tudi nesimetrična in nagnjena, kar kaže, da so diski medsebojno povezani v obliki letenja."
Avtorji opozarjajo tudi na alternativo interakcije disk-disk, ki jo je predlagala druga skupina raziskovalcev. "Tukaj zajem oblaka ali oblaka povzroči tudi odbojne megle v obliki loka <lok plina, ki povezuje diske.> Zajem tega fragmenta oblaka obnovi tudi disk, ki omogoča svežo zalogo materiala, da ohrani visoko stopnja porasta. "
Študija ne odgovori na manjkajoče vprašanje o svetilnosti enkrat za vselej. Toda z uporabo ALMA, da bi si natančno ogledali binarni par FU Ori, je skupina znanstvenikov izpopolnila naše razumevanje epizodne akumulacije in sevanja. Obstajajo tudi drugi binarni pari zvezd FU Ori, ki bodo tarča prihodnjega študija.
Več:
- Sporočilo za javnost: ALMA raziskuje možne interaktivne dvojne diske
- Raziskovalni članek: Reševanje sistema FU Orionis z ALMA: interakcija dvojnih diskov?
- Raziskovalni članek: REŠITEV PROBLEMA LUMINOZITETNOSTI V OBLIKOVANJU ZVEZBE Z ZAKONOM
