ดาวเกิดอีกต่อไป

ดาวเกิดอีกต่อไป

Dmitry Vibe,
astrochemist, Dr. วิทย์ วิทยาศาสตร์หัว ภาควิชาฟิสิกส์และวิวัฒนาการของดาว, สถาบันดาราศาสตร์, RAS
"Trinity Option" №15 (234), 1 สิงหาคม 2017

Dmitry Vibe

ในช่วงเริ่มต้นของความรู้เกี่ยวกับโมเลกุลระหว่างดวงดาวเมฆในระดับโมเลกุลถูกพิจารณาว่าเป็นวัตถุที่มีอายุยืนยาวนานหลายสิบล้านปี เนื่องจากมวลหมู่เมฆมากเกินมวลของกางเกงยีนส์ (มวลที่สำคัญสำหรับการเริ่มต้นของความไม่แน่นอนของแรงโน้มถ่วง) พวกเขาจะต้องยุบได้อย่างรวดเร็วเพื่อที่จะพูดภายใต้น้ำหนักของตัวเอง ดังนั้นสมมติฐานของการดำรงอยู่ของเมฆโมเลกุลในระยะยาวต้องใช้สมมติฐานของการมีปัจจัยเพิ่มเติมบางอย่างในการป้องกันการล่มสลาย

ในกรอบของรูปแบบการสร้างดาวฤกษ์ที่เรียกว่าดาวฤกษ์มาตรฐานเมฆเมฆโมเลกุลจะถูกเก็บไว้จากการยุบโดยสนามแม่เหล็กและการเกิดดาวฤกษ์เกิดขึ้นอย่างช้าๆเนื่องจากการรองรับสนามแม่เหล็กจะหายไป อย่างไรก็ตามเมื่อเวลาผ่านไปหลักฐานเริ่มสะสมก้อนเมฆโมเลกุลที่อาศัยอยู่น้อยมากเพียงไม่กี่ล้านปีพยานหลักฐานอย่างหนึ่งคือสิ่งที่เรียกว่า ปัญหาของดาวโพสต์ T Tau ("หลังจาก T Tauri")

ตามแนวคิดที่ทันสมัยดาวประเภท T Tau เป็นดาวฤกษ์อายุน้อยมากของแสงอาทิตย์ชนิดหนึ่งไม่ว่าจะอยู่ภายในหรือรอบ ๆ ซึ่งกระบวนการเหล่านี้เคยพาดพิงถึงแล้วจึงมีความแปรปรวนผิดปกติ ดาวฤกษ์ประเภท T Tau มีอายุหลายล้านปีหรือน้อยกว่า

ถ้าเมฆโมเลกุลเป็นเวลาหลายสิบล้านปีและการก่อตัวดาวฤกษ์ยังคงอยู่ตลอดเวลานี้เราควรจะเห็นว่าดาว T Tau ที่เกิดมาเมื่อเร็ว ๆ นี้ซึ่งยังคงประพฤติเหมือนนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ห้าที่พักผ่อนรวมทั้งดาว Tau Tau ที่เงียบสงบตามอายุ กว่าสิบล้านปีที่เหมือนวัยรุ่น

แต่ก็เป็นได้อย่างแม่นยำด้วยการปรากฏตัวอย่างแม่นยำมากขึ้นการขาด "วัยรุ่น" ดังกล่าว – โพสต์ T Tau ดาวในเมฆโมเลกุลที่ก่อตัวดาวฤกษ์ – และปัญหานี้เชื่อมต่ออยู่ เนื่องจากอายุของวัตถุ "คอมโพสิต" (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาการก่อตัวของดาวฤกษ์) เป็นเหตุผลที่จะสมมติอายุของธาตุที่เก่าแก่ที่สุดและเราอยู่ในพื้นที่ของการก่อตัวดาวฤกษ์ที่ใช้งานอยู่ (เราคิดว่า) ไม่เห็นดาวที่มีอายุมากกว่าหลายล้านปีเราต้องสรุปที่ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับเมฆโมเลกุลนับล้านปี

ข้อสรุปนี้เป็นหนึ่งในสาเหตุของการลดลงของรูปแบบมาตรฐานและการเพิ่มขึ้นของรูปแบบใหม่ – ความวุ่นวายแรงโน้มถ่วงตามที่เมฆโมเลกุลเป็นก้อนชั่วคราวในสื่อระหว่างดวงดาวปั่นป่วนผ่านวงจรชีวิตเต็มรูปแบบจากการก่อตัวของก้อนและการกำเนิดของดาวฤกษ์ที่อยู่ในนั้นไปสู่การกระจายไปเป็นเวลาหลายล้านปี

พื้นฐานของความคิดของเราเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวฤกษ์ที่คล้ายกับดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่อยู่ในการศึกษาความซับซ้อนของโมเลกุลเมฆในราศีพฤษภ – Auriga (โดยย่อ "Chariotee" มักถูกละไว้ในชื่อ): นี่เป็นเมฆโมเลกุลที่ใกล้เคียงที่สุดกับเรา . เมื่อไม่นานมานี้มีงานวิจัยปรากฏว่าอุทิศให้กับการศึกษาประชากรของดาวฤกษ์รุ่นเยาว์ในบริเวณที่ซับซ้อนนี้ [1]

สูงกว่า) และ Hyades (ด้านล่าง) ภาพโดย Alan Dyer จาก amazingsky.net ("TrV" No. 15 (234), 08/01/2017) "border = 0> เส้นใยสีเข้ม – ชิ้นส่วนฝุ่นของเมฆโมเลกุลคอมเพล็กซ์ในราศีพฤษภ – มีต้นกำเนิดกลุ่มดาว Pleia จะปรากฏทางด้านขวาของภาพสูงกว่า) และ Hyades (ด้านล่าง) ภาพโดย Alan Dyer จาก amazingsky.net

มันตลกที่ในการศึกษาดังกล่าวใกล้ชิดของที่ซับซ้อนไม่ได้เป็นประโยชน์ดังกล่าวเห็นได้ชัดว่ามันใช้พื้นที่ประมาณ 15 °ถึง 15 °ในฟากฟ้า,และเพื่อรวบรวมภาพที่สมบูรณ์ต้องสังเกตขนาดใหญ่มาก ในขณะเดียวกันดาว Tau สามารถแยกแยะได้ง่าย: นอกเหนือจากความแปรปรวนที่กล่าวถึงแล้วแล้วยังมีการแผ่รังสีอินฟราเรด (มีการแผ่กระจายไปรอบ ๆ ดาวฤกษ์และถูกทำให้ร้อนด้วยรังสีออปติคัล) ส่วนเกินที่เป็นรังสีอัลตราไวโอเลต (ทำให้วัตถุตกบนดาวฤกษ์) และคุณสมบัติอื่น ๆ

กับดาวโพสต์ T Tau มีความซับซ้อนมากขึ้น พวกเขายังคงมีกิจกรรมสูงใน chromospheres และ corons ดังนั้นเพื่อระบุตัวตนพวกเขาใช้การสำแดงของกิจกรรมดังกล่าว – การปรากฏตัวของสายการปล่อยในสเปกตรัมหรือความสว่างสูง X-ray อย่างไรก็ตามมีแนวโน้มที่จะสับสนกับดาวฤกษ์ที่ใช้งานอยู่ประเภทอื่น ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับพื้นที่ก่อตัวของดาวฤกษ์หรือตรงกันข้ามมองไม่เห็นดาว "จำเป็น" ที่โพสต์ T Tau ซึ่งข้อสังเกตดังกล่าวลดลงในช่วงเวลาของความสงบ

ความยากลำบากในการระบุตัวตนนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าดาว T Tau แบบคลาสสิกมีอายุประมาณ 150 ปีเท่านั้นที่ถูกระบุไว้ก่อนหน้านี้ในราศีพฤษภ ผู้เขียนบทความเรียกว่า diskless เนื่องจากตัวบ่งชี้หนึ่ง ๆ ของอายุคือการมีหรือไม่มีดิสก์ circumstellarดาวฤกษ์ดิสก์ส่วนใหญ่ในอวกาศมีการกระจายเช่นเดียวกับดาวฤกษ์ที่มีดิสก์ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในสถานที่ที่มีการกระจุกตัวของโมเลกุลแก๊ส

ดาวเหล่านี้เกิดเมื่อเร็ว ๆ นี้อาจเป็นของรุ่นเดียวกันกับดาวอย่างเป็นทางการอายุน้อยกว่าด้วยดิสก์ (ดาวคลาสสิกเช่น T Tau) อย่างไรก็ตามมีดาวฤกษ์ดิสก์จำนวนหนึ่งที่ครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่บนท้องฟ้ามากกว่าดาวฤกษ์ที่มีดิสก์อยู่ พวกเขาเป็นส่วนที่เหลือของประชากรที่มีอายุมากของราศีพฤษภซับซ้อนหรือว่าพวกเขาไม่มีอะไรจะทำอย่างไรกับมันสุ่มฉายลงบนส่วนเดียวกันของท้องฟ้า?

คำตอบสำหรับคำถามเกี่ยวกับการปรากฏตัวของประชากรที่มีอายุมากขึ้นในราศีพฤษภมีความสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ อันดับแรกถ้าเป็นเช่นนั้นเราอาจต้องทบทวนการประเมินอายุของอาคารที่ซับซ้อนในทิศทางที่เพิ่มขึ้น และ – tadam! ปัญหาของดาวโพสต์ T Tau no. ประการที่สองถ้าเราตรวจสอบดาวฤกษ์ในคอมเพล็กซ์เราสมมติว่าพวกมันอยู่ในกลุ่มคนรุ่นเดียวกันและยุคที่ไม่มีอยู่จริงเราจะได้ข้อสรุปทางสถิติที่ไม่น่าเชื่อถือตัวอย่างเช่นประมาณเศษของดาวที่มีดิสก์

นี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับเราเนื่องจากปริมาณนี้จะใช้เป็นตัวชี้วัดอายุการใช้งานของดิสก์ดาวเคราะห์ดวงหนึ่งและจากนั้นก็เป็นหนึ่งในเกณฑ์สำคัญในการสร้างทฤษฎีการก่อตัวของระบบดาวเคราะห์ ดี ฯลฯ ฯลฯจากนี้เราสรุปข้อสรุปเกี่ยวกับการทำงานเริ่มต้นของมวลชนหลายหลาก ฯลฯ

ดิสก์ไดรฟ์ในฐานะศิลปิน (Gemini Observatory / AURA Artwork โดย Lynette Cook)

Adam Kraus และเพื่อนร่วมงานทำต่อไปนี้ พวกเขารวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับดาวฤกษ์ทั้งหมดในชั้น F0 และหลังจากนั้นซึ่งในท้องฟ้าตกลงไปในบริเวณที่ซับซ้อนของเมฆโมเลกุล Taurus-Auriga และเคยถูกเสนอให้เป็นสมาชิกของกลุ่มนี้ โดยรวมแล้วถือว่า 396 ดวง

Adam Kraus, PhD (Caltech), postdoc ที่สถาบันดาราศาสตร์ในโฮโนลูลู (ฮาวายสหรัฐอเมริกา), Hubble Fellow ภาพถ่ายจากเว็บไซต์ www.ifa.hawaii.edu ("TrV" ฉบับที่ 15 (234), 08/01/2017)

สำหรับพวกเขาผู้เขียนได้วิเคราะห์พารามิเตอร์ที่เป็นที่รู้จักทั้งหมด (สมบัติของบรรยากาศปริมาณลิเธียมความเร็วของรัศมีการเคลื่อนไหวที่เหมาะสม) ซึ่งจะบ่งชี้ว่า: a) เยาวชนของพวกเขา b) กลุ่มของพวกเขาที่อยู่ในราศีพฤษภ – Aurium complex รายการแสดงให้เห็นถึง 160 คนที่ได้รับการยืนยันหรือน่าจะเป็น "ดาวฤกษ์เบื้องหลัง" และดาว 18 ดวงไม่มีข้อมูลเพียงพอที่จะระบุตัวตนได้

ดาวฤกษ์ที่เหลืออีก 218 ดวงมีแนวโน้มที่จะเป็นส่วนหนึ่งของภูมิภาคที่ก่อตัวดาวฤกษ์ซึ่งมี 87 แห่งที่ไม่ได้รวมอยู่ในรายชื่อ "บัญญัติศาสตร์บัญญัติ" ของสมาชิกก่อนและส่วนสำคัญของ "ผู้มาใหม่" จะกระจายอยู่ในพื้นที่ที่ไม่เหมือนดาวฤกษ์ที่มีดิสก์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ของความหนาแน่นของดาวฤกษ์ที่สูงที่สุดสัดส่วนของดาวที่มีดิสก์ถึง 60% ในขณะที่อยู่ในพื้นที่ระหว่างความหนาแน่นของดาวฤกษ์หนาแน่นลดลงเหลือ 25% ในกระจุกดาวอังคาร – Auriga ความหนาแน่นของดาวฤกษ์มีน้อยไม่มีดาวฤกษ์ที่มีดิสก์เลย

วงกลมสีน้ำเงิน) และดาวฤกษ์ดิสก์ (แก้วสีเขียว) ในราศีพฤษภ – Aurigae คอมเพล็กซ์ การกระจายฝุ่น (สอดคล้องกับการกระจายก๊าซโมเลกุล) ถูกใช้เป็นพื้นหลัง [1] ("TrV" No. 15 (234), 08.08.2017) ') "> วงกลมสีน้ำเงิน) และดาวฤกษ์ดิสก์ (แก้วสีเขียว) ในราศีพฤษภ – Aurigae คอมเพล็กซ์ การกระจายของฝุ่น (สอดคล้องกับการกระจายของก๊าซโมเลกุล) [1] ("TrV" ฉบับที่ 15 (234), 08/01/2017) "จะใช้เป็นพื้นหลัง Border = 0> การกระจายดาวด้วยดิสก์ (วงกลมสีน้ำเงิน) และดาวฤกษ์ดิสก์ (แก้วสีเขียว) ในราศีพฤษภ – Aurigae คอมเพล็กซ์ การกระจายฝุ่น (ตรงกับการกระจายก๊าซโมเลกุล) ใช้เป็นพื้นหลัง [1]

บนพื้นฐานของผลที่ได้รับผู้เขียนได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้: ในภูมิภาคของราศีพฤษภ – Aurigae เราจริงๆเห็นดาวฤกษ์สองดวงหนึ่งในนั้นเป็นดาวฤกษ์ที่มีดิสก์และเป็นส่วนหนึ่งของดาวฤกษ์ดิสก์แบบไม่ใช้ดิสก์ ดาวฤกษ์เหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ (ไม่กี่ล้านปีก่อนหรือน้อยกว่า) และยังคงถูกจัดกลุ่มเป็นกลุ่มต่างๆที่สอดคล้องกับพื้นที่ที่มีความเข้มข้นสูงของก๊าซโมเลกุล

ประชากรกลุ่มที่สองประกอบด้วยดาวฤกษ์ดิสก์ที่น้อยกว่า กระจายอยู่ในพื้นที่ Taurus – Auriga มากขึ้นอย่างสม่ำเสมอและไม่แสดงความสัมพันธ์กับการกระจายโมเลกุลที่ทันสมัยของก๊าซโมเลกุล ทั้งสองคนสามารถบินหนีจากกลุ่มโมเลกุลผู้ปกครองหรือลิ่มเลือดเหล่านี้มีเวลากระจายตัว

ควรสังเกตว่าการแบ่งส่วนนี้ออกเป็นสองกลุ่มคืออะไรโดยพลการ: ผู้เขียนไม่ได้กำหนดช่วงอายุเหล่านี้โดยเน้นการกระจายเชิงพื้นที่ ข้อมูลทางอ้อมบ่งชี้ว่าดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ของกลุ่ม "เก่า" มีอายุมากที่สุดประมาณ 10 ล้านปีซึ่งเป็นเวลาห้าสิบเท่าของอายุของประชากรที่เป็นที่ยอมรับ ดาวฤกษ์อย่างน้อยสองสามดวงมีอายุไม่เกิน 15 ล้านปี

ดาวสีส้มที่ด้านขวาของภาพล้อมรอบด้วยเนบิวลา NGC 1555 เป็นดาว T Tauri ซึ่งทำให้ชื่อของดาวฤกษ์อายุน้อยผิดปกติพอ T Tauri ตัวเองเป็นตัวแทนค่อนข้างผิดปกติของชั้นนี้ ภาพ: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / มหาวิทยาลัยแอริโซนาจาก www.caelumobservatory.com

โดยทั่วไปการปรากฏตัวของประชากรที่สองหมายถึงการก่อตัวของดาวในพื้นที่ทั้งด้านอวกาศและด้านจลนศาสตร์ (ในแง่ของความเร็ว) สอดคล้องกับความซับซ้อนของ Taurus-Auriga ได้เกิดขึ้นกับแม่ 10-20 ดาวฤกษ์ดิสก์ส่วนใหญ่ที่ศึกษาในบทความโดย Kraus และคณะอื่น ๆ ตั้งอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกับเมฆโมเลกุล นี่อาจเป็นผลจากการเลือก: ดาวฤกษ์ที่ไม่อยู่ในระบบไร้ดิสก์จำนวนมากขึ้นอาจไม่ได้เป็นตัวอย่างที่มีอยู่และยังคงรอการค้นพบ

อาจเป็นไปได้ว่าขั้นตอนแรกของการก่อตัวดาวฤกษ์ในพื้นที่นี้ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าขั้นตอนปัจจุบันอย่างมากและ 15 ล้านปีก่อนการก่อตัวดาวฤกษ์แบบซับซ้อน Taurus – นักแสดงอาจมีขนาดที่ใหญ่ขึ้นเมื่อมีการก่อตัวของดาวฤกษ์ใน Orion ผู้เขียนไม่ได้ยกเว้นว่าในความเป็นจริงมันสามารถอย่างมีนัยสำคัญเกินขีด จำกัด แบบดั้งเดิมของการค้นหาสำหรับสมาชิกที่มีศักยภาพ

มันคุ้มค่าที่จะสรุปได้ไกลจากการค้นพบนี้หรือไม่? บางทีอาจจะไม่ ความใกล้ชิดกับเราของราศีพฤษภซับซ้อนไม่ได้หมายความว่าที่ทุกคนว่ามันเป็นมาตรฐานนอกจากนี้ยังมีข้อบ่งชี้อีกว่านี่ไม่ใช่กรณีตัวอย่างเช่นการกระจายมวลผิดปกติของดาวฤกษ์ที่เกิดขึ้นใหม่และมีขนาดค่อนข้างใหญ่ (เมื่อเทียบกับระยะเวลาในการสร้างดาวฤกษ์อื่น ๆ ) ระยะทางระหว่างพวกมัน ดังนั้นมันอาจจะเปิดออกว่าสิ่งที่เกิดขึ้นในราศีพฤษภยังคงอยู่ในราศีพฤษภ ในที่สุดนักดาราศาสตร์โดนัลด์ Osterbrock (Donald Osterbrock) ที่รู้จักกันดีมีวัตถุแปลก ๆ (แปลก, พิเศษ)


1. Kraus A. L. , Herczeg G. J. , Rizzuto A. C. , Mann A. W. , Slesnick C. L. , Carpenter J. M. , Hillenbrand L. A. , Mamajek E. E. ระบบสุริยะ Taurus-Auriga ส่วนใหญ่ I: มีประชากรสูงอายุที่กระจายตัว วารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์, 838, 150 (2017).


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: