Alma Các quan sát của FU Orionis tiết lộ sự bồi tụ hấp dẫn từ dòng khí trong quá khứ gây ra sự sáng đột ngột ở các ngôi sao trẻ, làm sáng tỏ quá trình hình thành sao và hành tinh.

Một nhóm sao bất thường trong chòm sao Orion đã tiết lộ bí mật của nó. FU Orionis, một hệ sao đôi, lần đầu tiên thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học vào năm 1936 khi ngôi sao trung tâm đột nhiên sáng hơn bình thường 1.000 lần. Hành vi này, được mong đợi từ những ngôi sao sắp chết, chưa từng được thấy trước đây ở một ngôi sao trẻ như Vo Orionis.

Hiện tượng kỳ lạ này đã truyền cảm hứng cho một phân loại mới về các ngôi sao có cùng tên (FUor Stars). Các ngôi sao đột nhiên phát sáng, bùng nổ rực rỡ trước khi mờ đi sau nhiều năm.

Hiện nay người ta hiểu rằng độ sáng này là do các ngôi sao lấy năng lượng từ môi trường xung quanh thông qua sự bồi tụ hấp dẫn, lực chính hình thành nên các ngôi sao và hành tinh. Tuy nhiên, làm thế nào và tại sao điều này xảy ra vẫn còn là một bí ẩn – cho đến nay, nhờ các nhà thiên văn học sử dụng Mảng milimet/hạ milimet lớn Atacama (ALMA).

Những ghi chú đột phá với ALMA

Antonio Hales, phó giám đốc Trung tâm khu vực ALMA Bắc Mỹ và là một nhà khoa học, giải thích: “Cuối cùng chúng tôi đã tìm ra câu trả lời về cách những ngôi sao trẻ này bổ sung khối lượng của chúng”. tại Đài quan sát thiên văn quốc gia Al-Radawi, tác giả chính của nghiên cứu này, được công bố vào ngày 29 tháng 4 trên tạp chí Tạp chí vật lý thiên văn. “Lần đầu tiên, chúng tôi có bằng chứng quan sát trực tiếp về các vật liệu gây ra vụ nổ.”

Phóng to hệ thống nhị phân FU Ori và bộ tích lũy mới được phát hiện của nó. Ấn tượng của nghệ sĩ này cho thấy bộ truyền phát mới được phát hiện liên tục cung cấp khối lượng từ vỏ sang hệ thống nhị phân. Nguồn: NSF/NRAO/S. Danilo

Các quan sát của ALMA cho thấy một dòng carbon monoxide mỏng và dài rơi xuống FU Orionis. Có vẻ như lượng khí này không chứa đủ nhiên liệu để chịu được vụ nổ hiện tại. Thay vào đó, dòng bồi tụ này được cho là tàn dư của một đặc điểm lớn hơn nhiều, trước đó đã rơi vào hệ sao trẻ này.

Hales giải thích: “Có thể sự tương tác với một dòng khí lớn hơn trong quá khứ có thể đã làm mất ổn định hệ thống và khiến độ sáng tăng lên”.

Những tiến bộ trong sự hiểu biết về sự hình thành sao

Các nhà thiên văn học đã sử dụng một số cấu hình ăng-ten ALMA để thu các loại phát xạ khác nhau đến từ FU Orionis và phát hiện dòng khối lượng đi vào hệ sao. Họ cũng kết hợp các phương pháp số mới để mô hình hóa dòng khối như một dòng tích lũy và ước tính các đặc tính của nó.

Ashish Gupta, Ph.D. ứng cử viên tại Đài thiên văn Nam châu Âu (Eso), đồng thời là đồng tác giả của công trình này, người đã phát triển các phương pháp được sử dụng để mô hình hóa thiết bị phát thải tích lũy.

Phóng to hệ thống nhị phân FU Ori và bộ tích lũy mới được phát hiện của nó. Ấn tượng của nghệ sĩ này cho thấy bộ truyền phát mới được phát hiện liên tục cung cấp khối lượng từ vỏ sang hệ thống nhị phân. Nguồn: NSF/NRAO/S. Danilo

Sebastian Pérez thuộc Đại học Santiago de Chile (USACH) cho biết thêm: “Phạm vi thang đo góc mà chúng ta có thể khám phá chỉ bằng một thiết bị duy nhất là thực sự đáng chú ý”. những đám mây phân tử lớn trong đó hàng trăm ngôi sao được sinh ra, cho đến những số liệu phổ biến nhất cho hệ mặt trời.” , giám đốc Hạt nhân thiên niên kỷ của các ngoại hành tinh trẻ và mặt trăng của chúng (YEMS) ở Chile, đồng thời là đồng tác giả của nghiên cứu này.

Những quan sát này cũng cho thấy dòng khí carbon monoxide chuyển động chậm từ FU Orionis. Khí này không liên quan đến vụ nổ gần đây. Thay vào đó, nó giống với những dòng chảy được quan sát xung quanh các vật thể tiền sao khác.

Hales cho biết thêm: “Bằng cách hiểu những ngôi sao kỳ lạ này được tạo ra như thế nào, chúng tôi xác nhận những gì chúng tôi biết về cách các ngôi sao và hành tinh khác nhau hình thành”. các đĩa xung quanh các ngôi sao mới nổi và các hành tinh mà chúng hình thành.”

Hales cho biết thêm: “Chúng tôi đã nghiên cứu FU Orionis kể từ những quan sát ALMA đầu tiên vào năm 2012”. Thật tuyệt khi cuối cùng chúng ta cũng nhận được câu trả lời.

Tham khảo: “Phát hiện thiết bị phản lực và bồi tụ góc rộng chậm xung quanh FU Orionis” của A. S. Hales, A. Gupta, D. Ruíz-Rodríguez, J. P. Williams, S. Pérez, L. Cieza, C. González-Ruilova, J. E. Pineda, a. Santamaria-Miranda, J. Tobin, B. Weber, Z. Chu và A. Zorlu, ngày 29 tháng 4 năm 2024, Tạp chí vật lý thiên văn.
doi: 10.3847/1538-4357/ad31a1