Bintang lahir lebih lama

Bintang lahir lebih lama

Dmitry Vibe,
astrochemist, Dr. Phys.-Mat. Sains, Ketua. Jabatan Fizik dan Evolusi Bintang, Institut Astronomi, RAS
"Trinity Option" №15 (234), 1 Ogos 2017

Dmitry Vibe

Pada peringkat awal pengetahuan tentang bahan molekul interstellar, awan molekul dianggap sebagai objek lama dengan jangka hayat ciri-ciri berpuluh-puluh juta tahun. Oleh kerana massa awan jauh melebihi jisim Jeans (jisim kritikal untuk permulaan ketidakstabilan graviti), mereka perlu runtuh dengan cepat, jadi untuk bercakap, di bawah berat mereka sendiri. Oleh itu, andaian kewujudan awan molekul jangka panjang memerlukan andaian kehadiran beberapa faktor tambahan yang menghalang keruntuhan.

Dalam rangka model pembentukan bintang yang kononnya, awan molekul disimpan dari runtuhan oleh medan magnet, dan oleh itu pembentukan bintang berlaku secara perlahan-lahan, sebagai sokongan untuk medan magnet hilang. Walau bagaimanapun, dari masa ke masa, bukti mula mengumpul bahawa awan molekul hidup lebih kurang – hanya beberapa juta tahun.Satu kesaksian sedemikian adalah apa yang dipanggil masalah bintang pasca T Tau ("selepas T Tauri").

Menurut konsep moden, bintang jenis T Tau adalah bintang yang sangat muda dari jenis solar, sama ada di dalam mahupun di mana prosesnya pernah diselesaikan, dan oleh itu ia mempunyai kepelbagaian yang tidak teratur. Umur bintang T Tau adalah beberapa juta tahun atau kurang.

Sekiranya awan molekul hidup selama beberapa puluhan juta tahun dan pembentukan bintang terus sepanjang masa, maka kita akan melihatnya sebagai bintang T Tau baru-baru ini, yang masih berkelakuan seperti penggred kelima di rehat, serta bintang T Tau yang lebih tenang dengan usia lebih sedozen juta tahun seperti remaja.

Tetapi tepat dengan kehadirannya, lebih tepatnya, ketiadaan "remaja" itu – bintang T Tau jawatan dalam awan molekul pembentuk bintang – dan masalah ini disambungkan. Sejak zaman "komposit" objek (khususnya, bidang pembentukan bintang) adalah logik untuk mengandaikan umur elemen tertua dan kita dalam bidang pembentukan bintang aktif (kita fikir) tidak melihat bintang yang lebih tua daripada beberapa juta tahun, kita perlu membuat kesimpulanbahawa tidak ada puluhan juta tahun awan molekul terlibat.

Kesimpulan ini adalah salah satu daripada sebab penurunan kemunculan model standard dan kebangkitan model baru – gelora graviti, mengikut mana awan molekul adalah bekuan sementara dalam medium interstellar bergelora, melewati kitaran hayat penuh – dari pembentukan bekuan dan kelahiran bintang-bintang di dalamnya untuk pelesapan – selama beberapa juta tahun.

Asas idea kita tentang pembentukan bintang-bintang yang serupa dengan Matahari, sebahagian besarnya terletak pada kajian kompleks awan molekul di Taurus-Auriga (untuk pendek, "Chariotee" sering kali dihilangkan dalam nama): ini adalah kompleks awan molekul yang paling dekat kepada kita . Dan baru-baru ini, satu karya telah muncul yang ditujukan untuk mengkaji populasi bintang-bintang muda di kompleks ini [1].

di atas) dan Hyades (di bawah). Gambar oleh Alan Dyer dari amazingsky.net ("TrV" No. 15 (234), 08/01/2017) "border = 0> Dark Fibers – Component Dust Complex Cloud Molecular in Taurus –di atas) dan Hyades (di bawah). Gambar oleh Alan Dyer dari amazingsky.net

Sungguh lucu bahawa dalam kajian sedemikian, kedekatan kompleksnya tidak begitu kelebihan jelas: ia menduduki kawasan sekitar 15 ° hingga 15 ° di langit,dan untuk menyusun gambar lengkap memerlukan pemerhatian yang sangat besar. Pada masa yang sama, bintang-bintang T Tau mudah dibezakan: sebagai tambahan kepada kebolehubahan yang telah disebutkan, mereka mempunyai radiasi berlebihan inframerah (ia menyala debu di sekeliling bintang muda dan dipanaskan oleh sinaran optik), kelebihan ultraviolet (ia menyerap bahan jatuh pada bintang) dan ciri-ciri ciri lain.

Dengan bintang pos T Tau semakin rumit. Mereka mengekalkan aktiviti yang tinggi dalam kromosphere dan coron, oleh itu, untuk mengenal pasti mereka, mereka menggunakan manifestasi aktiviti sedemikian – kehadiran garis pelepasan dalam spektrum atau kilauan sinar-X yang tinggi. Walau bagaimanapun, ia mungkin mengelirukan mereka dengan bintang-bintang aktif jenis-jenis lain yang tidak berkaitan dengan rantau pembentukan bintang, atau, dengan sebaliknya, kehilangan pandangan bintang-bintang "yang diperlukan" selepas T Tau, yang pemerhatiannya jatuh pada jarak tenang mereka relatif.

Kesukaran pengenalan membawa kepada hakikat bahawa hanya kira-kira 150 bintang lebih tua daripada bintang T Tau klasik sebelum ini dikenal pasti di Taurus. Penulis artikel itu memanggil mereka tanpa cakera, kerana salah satu indikator usia adalah kehadiran atau ketiadaan disk keadaan.Kebanyakan bintang-bintang tanpa cakera di ruang dibahagikan dengan cara yang sama seperti bintang-bintang dengan cakera, iaitu, terutamanya di tempat-tempat di mana gas molekul tertumpu.

Bintang-bintang ini dilahirkan baru-baru ini, mungkin dimiliki oleh generasi yang sama seperti bintang-bintang muda yang masih muda dengan cakera (bintang klasik seperti T Tau). Walau bagaimanapun, terdapat beberapa bintang tanpa cakera yang menduduki kawasan yang lebih besar di langit daripada bintang-bintang dengan cakera. Adakah mereka sisa-sisa penduduk yang lebih tua di kompleks Taurus, atau adakah mereka tidak ada hubungannya dengannya, secara rawak memperlihatkan ke langit yang sama?

Jawapan kepada persoalan kehadiran penduduk yang lebih tua di Taurus adalah penting kerana beberapa sebab. Mula-mula, jika sudah, kita mungkin perlu mengkaji semula anggaran umur kompleks dalam arah peningkatannya. Dan – tadam! – masalah bintang pos T Tau no. Kedua, jika kita mengkaji bintang-bintang di kompleks, kita mengandaikan bahawa mereka tergolong dalam generasi yang sama, dan generasi sebenarnya tidak ada, kita akan mendapatkan kesimpulan statistik yang tidak boleh dipercayai, contohnya, mengenai pecahan bintang dengan cakera.

Ini penting untuk kita, kerana kuantiti ini kini digunakan sebagai ukuran seumur hidup cakera protoplanet, dan ia pula merupakan salah satu kriteria utama dalam membina teori pembentukan sistem planet. Nah, dsb., Dsb.Daripada ini kita membuat kesimpulan mengenai fungsi permulaan massa, kepelbagaian, dan sebagainya.

Disk cakera Protoplanet sebagai artis (Gemini Observatory / Artwork AURA oleh Lynette Cook)

Adam Kraus dan rakan-rakannya melakukan perkara berikut. Mereka mengumpul maklumat mengenai semua bintang spektrum F0 dan kemudian, yang di langit jatuh ke rantau kompleks awan molekul Taurus-Auriga dan pernah dicadangkan sebagai ahli kompleks ini. Secara keseluruhan, mereka menganggap 396 bintang.

Adam Kraus, PhD (Caltech), postdoc di Institut Astronomi di Honolulu (Hawaii, Amerika Syarikat), Hubble Fellow. Gambar dari laman web www.ifa.hawaii.edu ("TrV" No. 15 (234), 08/01/2017)

Bagi mereka, penulis menganalisis semua parameter yang diketahui (sifat atmosfera, kandungan litium, halaju radial, gerak yang betul) yang akan menunjukkan: a) pemuda mereka, b) mereka milik kompleks Taurus – Aurium. Senarai ini menunjukkan 160 orang yang disahkan atau mungkin "orang luar", iaitu bintang latar belakang, dan untuk 18 bintang tidak ada maklumat yang mencukupi untuk mengenal pasti mereka entah bagaimana.

Baki 218 bintang mungkin menjadi sebahagian daripada rantau pembentukan bintang yang dipersoalkan, dengan 87 daripada mereka tidak termasuk dalam senarai "kanonik" anggota kompleks sebelum ini.Dan sebahagian besar daripada "pendatang baru" diedarkan di angkasa tidak seperti bintang-bintang dengan cakera. Lebih khusus lagi, dalam bidang ketumpatan bintang tertinggi, bahagian bintang dengan cakera mencapai 60%, manakala di kawasan di antara kepekatan bintang padat, ia berkurangan kepada 25%. Di mana di kompleks Taurus-Auriga ketumpatan bintang adalah minimum, tidak ada bintang dengan cakera sama sekali.

bulatan biru) dan bintang tanpa cakera (cawan hijau) di kompleks Taurus – Aurigae. Pengagihan habuk (bersamaan dengan pengagihan gas molekul) [1] ("TrV" No. 15 (234), 08.08.2017) ') "> bulatan biru) dan bintang tanpa cakera (cawan hijau) di kompleks Taurus – Aurigae. Pengagihan habuk (bersamaan dengan pengagihan gas molekul) [1] ("TrV" No. 15 (234), 08/01/2017) "digunakan sebagai latar belakang. Sempadan = 0> Pengedaran bintang dengan cakera (bulatan biru) dan bintang tanpa cakera (cawan hijau) di kompleks Taurus – Aurigae. Pengedaran debu (bersamaan dengan pengagihan gas molekul) digunakan sebagai latar belakang [1]

Berdasarkan hasil yang diperoleh, penulis membuat kesimpulan berikut: di wilayah Taurus – Aurigae, kita benar-benar melihat dua populasi bintang.Salah satunya adalah bintang-bintang dengan cakera dan sebahagian bintang yang tidak mempunyai cakera. Bintang-bintang ini terbentuk baru-baru ini (beberapa juta tahun yang lalu atau kurang) dan masih dikelompokkan kepada beberapa kumpulan yang bertepatan dengan kepekatan gas molekul yang tinggi.

Penduduk kedua terdiri daripada bintang muda yang kurang cakap. Mereka diedarkan di kawasan Taurus – Auriga lebih merata dan tidak menunjukkan hubungan dengan pengedaran gas molekul moden. Sama ada mereka berjaya menjauh dari rumpun molekul induk, atau gumpalan ini mempunyai masa untuk bersurai.

Perlu diingatkan bahawa pembahagian ini kepada dua populasi agak sewenang-wenangnya: penulis tidak mendefinisikan zaman ini, dengan fokus pada pengedaran spasial. Data tidak langsung menunjukkan bahawa kebanyakan bintang "lama" mempunyai umur kira-kira 10 juta tahun, yang lima kali lebih tinggi daripada umur "kanonik" penduduk. Zaman sekurang-kurangnya beberapa bintang melebihi 15 juta tahun.

Bintang oren di sebelah kanan gambar, yang dikelilingi oleh NGC 1555 nebula, adalah bintang T variable Tauri, yang memberikan nama itu kepada seluruh kelas bintang muda.Cukup aneh, T Tauri sendiri adalah wakil yang agak tidak tipis dalam kelas ini. Foto: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / University of Arizona dari www.caelumobservatory.com

Secara umum, kehadiran penduduk yang kedua bermakna pembentukan bintang di rantau ini, secara spasial dan kinematik (dari segi kelajuan) yang bertepatan dengan kompleks Taurus-Auriga, telah berlaku untuk 10-20 Ma. Kebanyakan bintang-bintang tanpa cakera yang dikaji dalam artikel oleh Kraus et al. Terletak di dekat awan molekul. Ini mungkin kesan pemilihan: bintang yang lebih jauh dari penduduk tanpa cakera tidak semestinya tidak masuk ke dalam sampel sedia ada dan masih menunggu untuk dijumpai.

Adalah mungkin bahawa peringkat pertama pembentukan bintang di kawasan ini meliputi ruang yang jauh lebih besar daripada peringkat semasa, dan 15 juta tahun yang lalu, kompleks pembentukan bintang Taurus – Charterer boleh bersaing dalam saiz dengan kompleks pembentukan bintang di Orion. Para pengarang tidak mengecualikan itu, pada hakikatnya, ia secara signifikan dapat melampaui batas-batas tradisional pencarian para ahli potensinya.

Adakah patut membuat kesimpulan yang jauh dari penemuan ini? Mungkin tidak. Kedekatan kami dengan kompleks Taurus tidak bermakna sama ada ia adalah standard.Selain itu, terdapat tanda-tanda bahawa ini tidak berlaku, sebagai contoh, pengedaran massa atipikal bintang-bintang baru muncul dan agak besar (berbanding dengan kawasan pembentukan bintang lain) jarak antara mereka. Jadi, mungkin ternyata apa yang berlaku di Taurus kekal di Taurus. Akhirnya, sebagai astrofizik terkenal Donald Osterbrock (Donald Osterbrock), mana-mana objek yang dipelajari adalah pelik (iaitu, tidak biasa, istimewa).


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. Ekosistem Taurus-Auriga Besar: Jurnal astrophysical, 838, 150 (2017).


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

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