Телескоп НАСА «Чандра» обнаружил молодую солнцеподобную звезду, раздувающую свой астросфер, предлагая взгляд на раннюю звездную эволюцию

Россия - Информационное агентство Эхбари

Телескоп НАСА «Чандра» обнаружил молодую солнцеподобную звезду, раздувающую свой астросфер, предлагая взгляд на раннюю звездную эволюцию

В значительном астрономическом прорыве рентгеновская обсерватория НАСА «Чандра» успешно сфотографировала раздувающуюся астросферу молодой, солнцеподобной звезды, обозначенной как HD 61005. Это наблюдение, первое в своем роде для звезды G-типа главной последовательности, предоставляет ученым беспрецедентную возможность изучить ранние стадии звездной эволюции и то, как эти процессы влияют на их окружающую среду, включая формирование планет и условия, которые могут способствовать жизни.

Молодые звезды известны своим мощным излучением и сильными звездными ветрами, которые могут глубоко формировать их газовое окружение. Эти звездные ветры раздувают огромные газовые пузыри, известные как астросферы, вокруг звезд. Наше собственное Солнце проделало аналогичный подвиг, создав свою гелиосферу, которая охватывает нашу солнечную систему и защищает ее от космического излучения. Однако нахождение *внутри* гелиосферы ограничивает нашу способность полностью понять ее эволюцию. Наблюдение HD 61005 извне, звезды значительно моложе нашего Солнца, предлагает уникальный шанс отследить, как эти динамические особенности развиваются в космических масштабах.

HD 61005 — это недавно сформировавшаяся звезда главной последовательности, что делает ее идеальной природной лабораторией для изучения процессов, которые наше Солнце претерпело на своих ранних этапах. Частичный ветер, исходящий от этой молодой звезды, примерно в три раза быстрее и в 25 раз плотнее, чем у нашего Солнца. Эти экстремальные условия генерируют измеримые рентгеновские излучения, не только от горячей столкновительной плазмы в окружающих корональных атмосферах звезды, но и от воздействия ее звездного ветра на гораздо более холодную межзвездную среду (МЗС). Именно это энергетическое взаимодействие раздувает астросферу и делает ее видимой для «Чандры».

Исследование возглавил Кэри Лисс, астроном из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса. Полученные данные подробно описаны в статье под названием «Первое разрешение астросферы звезды G-типа главной последовательности с использованием «Чандры»», которая будет опубликована в The Astrophysical Journal. Лисс и его коллеги объясняют: «Звезды светятся в рентгеновском диапазоне из-за эмиссии фотонов от горячей столкновительной плазмы в их окружающих корональных атмосферах. Однако звезды также производят низкий уровень рентгеновского излучения в большом объеме, поскольку ионизированные, высокоэнергетические звездные ветры, вытекающие из их корон, выдувают пузырь/полость (называемую «астросферой») в местной галактической МЗС».

Помимо астросферы, инфракрасные наблюдения космического телескопа «Хаббл» выявили еще одну увлекательную особенность вокруг HD 61005: массивные пылевые диски, напоминающие крылья мотылька, за что звезда получила прозвище «Мотылек». Эти пылевые крылья примерно в тысячу раз плотнее материала вокруг нашего Солнца и похожи на пояс Койпера в нашей солнечной системе, состоящий из остаточного материала процесса формирования планет. Исследователи объясняют: «Поскольку мы наблюдаем HD 61005 с ребра, мы можем видеть крылья в поперечном сечении как откинутые назад структуры, а не спроецированные плоско на небо и эклиптический диск, появляющиеся только как дополнительные края за пределами эллипсоидального главного диска».

Соавтор Брэд Сниос заметил: «Есть поговорка о мотыльке, летящем на пламя. В случае HD 61005 «Мотылек» не может легко вырваться из пламени, потому что он родился вокруг него и может поддерживаться диском вокруг него». Эти крылья могут быть временным явлением, состоящим из гораздо более мелких частиц пыли, чем главный диск, или они могут быть более постоянными, при этом больший диск постоянно пополняет запас пыли. Такое «мотыльковое» поведение, как ожидается, будет распространено в молодых системах, особенно у G-звезд с быстрым вращением, сильными звездными ветрами и динамически горячими околозвездными пылевыми дисками.

Эти наблюдения поднимают важный вопрос: почему не все молодые звезды главной последовательности нулевого возраста (ZAMS) демонстрируют сильные, разрешимые рентгеновские астросферы, как у HD 61005? Хотя все молодые звезды поздних типов, как ожидается, будут генерировать очень сильные звездные ветры на ранних этапах своей жизни, видимость их астросфер зависит от конкретных условий. Исследователи объясняют: «Эти звезды также должны находиться в окружающей области с сильно повышенной нейтральной плотностью, и к тому времени, когда они окажутся на главной последовательности, необходимое увеличение плотности может быть найдено только благодаря случайному расположению в одном из плотных межзвездных облаков галактики». Именно это точное сочетание компактного, сильного звездного ветра, воздействующего на плотную локальную среду, является причиной того, что астросфера HD 61005 обнаруживается с Земли, и это также способствует развитию ее характерных мотыльковых крыльев.

Последствия этого исследования выходят за рамки понимания индивидуальной звездной эволюции. Как отметил соавтор Скотт Уолк из Центра астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт (CfA): «На нас ежедневно влияет Солнце, не только через свет, который оно излучает, но и через ветер, который оно посылает в космос и который может влиять на наши спутники и потенциально астронавтов, путешествующих на Луну или Марс». Изображение астросферы HD 61005 предоставляет жизненно важную информацию о том, каким мог быть солнечный ветер на ранних этапах его эволюции, помогая нам лучше прогнозировать явления космической погоды и защищать нашу технологическую инфраструктуру на Земле и в космосе.

Информационное агентство Эхбари