Umelecká ilustrácia obehového disku okolo mohutnej hviezdy. Obrazový kredit: NAOJ Kliknite pre zväčšenie
Medzinárodná skupina astronómov použila Coronagraphic Imager for Adaptive Optics (CIAO) na teleskopu Subaru v Hawai'i, aby získala veľmi ostré snímky blízkeho infračerveného polarizovaného svetla z miesta narodenia obrovskej protohviezdy známej ako Becklin-Neugebauer. (BN) objekt vo vzdialenosti 1500 svetelných rokov od Slnka. Obrázky skupiny viedli k objaveniu disku obklopujúceho túto novovytvorenú hviezdu. Toto zistenie, podrobne opísané v čísle Príroda z 1. septembra, prehlbuje naše chápanie toho, ako sa tvoria mohutné hviezdy.
Výskumná skupina, do ktorej patria astronómovia z Purple Mountain Observatory, Čína, Japonské národné astronomické observatóriá a University of Hertfordshire, UK, preskúmala región v blízkosti objektu Becklin-Neugebauer a analyzovala vplyv infračerveného svetla na prach. Aby to urobili, urobili snímku objektu v polarizovanom svetle pri vlnovej dĺžke 1,6 mikrometra (pásmo H infračerveného svetla). Obrázky jasu objektu ukazujú iba kruhové rozdelenie svetla. Obrázok polarizácie svetla však ukazuje motýľovitý tvar, ktorý odhaľuje detaily, ktoré nie sú zistiteľné len pri rozložení jasu. Aby sme porozumeli prostrediu okolo hviezdy a tomu, čo naznačuje tvar motýľa, astronómovia vytvorili počítačový model na porovnanie spolu so schémou formovania hviezd. Tieto modely ukazujú, že tvar motýľa je podpisom disku a štruktúry odtoku v blízkosti novonarodenej hviezdy.
Tento objav je najkonkrétnejším dôkazom disku okolo mohutnej mladej hviezdy a ukazuje, že masívne hviezdy ako BN objekt (čo je asi sedemnásobok hmotnosti Slnka) tvoria rovnaký spôsob ako hviezdy s nižšou hmotnosťou ako Slnko.
Vysvetlenie vzniku hmotných hviezd je možné vysvetliť dvoma hlavnými teóriami. Prvé uvádza, že masívne hviezdy sú výsledkom zlúčenia niekoľkých hviezd s nízkou hmotnosťou. Druhý hovorí, že sú formované gravitačným kolapsom a hromadením v obvodových diskoch. Hviezdy s nižšou hmotnosťou ako Slnko sa s najväčšou pravdepodobnosťou vytvorili druhou metódou. Teória zrútenia-narastania predpokladá, že systém má hviezdu spojenú s bipolárnym odtokom, obvodovým diskom a obálkou, zatiaľ čo teória zlúčenia nie. Prítomnosť alebo neprítomnosť takýchto štruktúr môže rozlišovať medzi dvoma formačnými scenármi.
Až donedávna existovalo len málo priamych pozorovacích dôkazov na podporu ani jednej teórie masívneho formovania hviezd. Je to preto, že na rozdiel od hviezd s nižšou hmotnosťou sú novoformované hmotné hviezdy také zriedkavé a také vzdialené od nás, že ich bolo ťažké pozorovať. Veľké ďalekohľady a adaptívna optika, ktoré výrazne zlepšujú ostrosť obrazu, teraz umožňujú pozorovať tieto objekty s bezprecedentnou čistotou. Infračervená polarimetria s vysokým rozlíšením je obzvlášť silným nástrojom na snímanie prostredia skrytého za jasnou žiarou obrovskej hviezdy.
Polarizácia - smer, v ktorom oscilujú svetelné vlny, keď prúdia preč od objektu - je dôležitou charakteristikou žiarenia. Slnečné svetlo nemá preferovaný smer kmitania, ale môže byť polarizované, keď je rozptýlené zemskou atmosférou alebo po odrazení od hladiny vody. Podobné pôsobenie sa vyskytuje v kruhovom oblaku okolo novonarodenej hviezdy. Hviezda rozsvieti svoje okolie - obvodový disk, obálku a steny dutiny tvorené odtokovými prúdmi. Svetlo sa môže voľne pohybovať vo vnútri dutiny a potom sa odraziť od svojich stien. Toto odrazené svetlo sa stáva vysoko polarizovaným. Naproti tomu disk a obálka sú relatívne nepriehľadné voči svetlu. To znižuje polarizáciu svetla prichádzajúceho z týchto oblastí.
Úspešnosť skupiny pri detekcii dôkazov o disku a odtoku okolo objektu BN prostredníctvom infračervenej polarimetrie s vysokým rozlíšením naznačuje, že rovnaká technika sa môže použiť aj na iné formujúce sa hviezdy. To by astronómom umožnilo získať komplexný observačný popis tvorby hmotných hviezd väčších ako desaťnásobok hmotnosti Slnka.
Pôvodný zdroj: NAOJ News Release
