Вебб зафіксував надзвуковий потік молодої зірки

0
4 622 views
Вебб зафіксував надзвуковий потік молодої зірки
У центрі - тонка горизонтальна різнокольорова хмара, нахилена знизу ліворуч догори праворуч. В її центрі знаходиться темно-коричнева хмара, з якої виливаються обидва потоки. Ці потоки переходять від жовто-помаранчевого кольору до світло-блакитного, з помітними світло-рожевими рисами на зовнішніх ділянках. Фото: ESA/Webb, NASA, CSA, T. Ray (Дублінський інститут перспективних досліджень)

На новому зображенні, отриманому космічним телескопом Джеймса Вебба, видно Гербіг-Харо 211 (HH 211) – біполярний струмінь, що подорожує міжзоряним простором на надзвукових швидкостях. На відстані приблизно 1000 світлових років від Землі в сузір’ї Персея цей об’єкт є одним з наймолодших і найближчих протозоряних потоків, що робить його ідеальною мішенню для “Вебба”.

Об’єкти Гербіга-Гаро – це світні області навколо новонароджених зірок, які утворюються, коли зоряний вітер або струмені газу, що вивергаються з цих новонароджених зірок, формують ударні хвилі, які на високих швидкостях зіштовхуються з газом і пилом, що знаходяться поблизу.

Подібна до молодого Сонця

На цьому вражаючому зображенні HH 211 видно витікання з протозорі класу 0, аналога нашого Сонця, коли йому було не більше кількох десятків тисяч років і воно мало масу лише 8% від сучасної маси Сонця. З часом і HH 211 перетвориться на зорю, подібну до Сонця.

Інфрачервоне зображення є потужним інструментом для вивчення новонароджених зірок та їхніх спалахів, оскільки такі зірки завжди все ще перебувають у газі молекулярної хмари, в якій вони утворилися. Інфрачервоне випромінювання зоряних потоків проникає крізь затуляючий газ і пил, що робить об’єкт Гербіга-Гаро, такий як HH 211, ідеальним для спостережень за допомогою чутливих інфрачервоних інструментів Вебба.

Молекули, збуджені турбулентними умовами, в тому числі молекулярний водень, чадний газ і оксид кремнію, випромінюють інфрачервоне світло, яке Вебб може зібрати, щоб визначити структуру потоків.

Дзеркальні струмені

Зображення демонструє серію поштовхів на південний схід (внизу ліворуч) і північний захід (вгорі праворуч), а також вузький біполярний струмінь, який їх живить. Вебб показує цю сцену з безпрецедентною деталізацією – приблизно в 5-10 разів вищою просторовою роздільною здатністю, ніж будь-які попередні зображення HH 211.

Видно, що внутрішній струмінь “коливається” з дзеркальною симетрією по обидва боки від центральної протозірки. Це узгоджується зі спостереженнями в менших масштабах і дозволяє припустити, що протозірка може бути нерозгаданою подвійною зіркою.

Протозірка HH 211 (NIRCam image)
У центрі – тонка горизонтальна різнобарвна хмара, нахилена знизу ліворуч догори праворуч. У центрі – темно-коричнева хмара, з якої вивергаються обидва потоки. Ці потоки переходять від жовто-помаранчевого кольору до світло-блакитного, з помітними світло-рожевими рисами на зовнішніх ділянках.
Фото: ESA/Webb, NASA, CSA, T. Ray (Дублінський інститут перспективних досліджень)

Попередні спостереження HH 211 за допомогою наземних телескопів виявили гігантські носові ударні хвилі, що віддаляються від нас (на північний захід) і наближаються до нас (на південний схід), і порожниноподібні структури в ударному водню і чадному газі відповідно, а також вузлуватий біполярний струмінь у чадному газі кремнію, що хитається.

Швидкості витікання

Дослідники використали ці нові спостереження, щоб визначити, що витікання об’єкта є відносно повільним порівняно з більш розвиненими протозірками з подібними типами витікання.

Команда виміряла швидкість внутрішніх структур витікання приблизно від 80 до 100 кілометрів на секунду. Однак різниця у швидкості між цими ділянками витікання і провідною речовиною, з якою вони зіштовхуються – швидкістю ударної хвилі – набагато менша.

Дослідники дійшли висновку, що потоки від наймолодших зірок, як той, що в центрі HH 211, в основному складаються з молекул, оскільки порівняно низькі швидкості ударних хвиль недостатньо енергійні, щоб розбити молекули на більш прості атоми та іони.