Астрономы заглянули вглубь молекулярного облака
Астрономы впервые построили крупномасштабную карту распределения молекулярных облаков в крупной области звездообразования CTB 102, используя радиотелескопы. Это позволяет узнать многие свойства и особенности подобных объектов и проследить за их эволюцией. Препринт работы доступен на портале arXiv.org.
CTB 102 представляет собой область H II размером 100–130 парсек, которая расположена во внешней части нашей галактики, на расстоянии около 4,3 килопарсек от Солнца. В ней идут активные процессы звездообразования, отследить которые в оптическом диапазоне волн затруднительно из-за обилия газовых и пылевых облаков между туманностью и земным наблюдателем. Тем не менее, инфракрасные и радиотелескопы способны заглянуть внутрь туманности и дать астрономам ценную информацию о механизмах образования новых звезд.
Наблюдения за CTB 102 проводились в период с ноября 2016 по май 2017 года на системе SEQUOIA-TRAO (Second Quabbin Optical Imaging Array) в Радиоастрономической Обсерватории Таедук (Южная Корея) в линиях излучения 12CO и 13CO. Астрономы смогли построить высокодетальную карту распределения вещества в туманности, а затем сравнили полученные результаты с данными космического инфракрасного телескопа WISE и обзора 2MASS (Two Micron All Sky Survey).
Оказалось, что исходное молекулярное облако в CTB 102 в процессе эволюции разделилось по крайней мере на два основных фрагмента с размерами 60×35 парсек, его общая масса оценивается в 104,8−105 масс Солнца. В области идут непрерывные процессы звездообразования, в ней было обнаружено 18 молодых звездных объектов класса I и II, предполагается, что в облаке существуют не менее двух отдельных поколений звезд. Эффективность звездообразования всей области CTB 102 (темп звездообразования на единицу массы газа) составляет около 5–10 процентов, что схоже с другими гигантскими молекулярными облаками во Млечном Пути. Однако одно из частей облака, размером всего 5×5 парсек, имеет эффективность звездообразования в диапазоне от 17 до 37 процентов (разброс возникает из-за разных оценок массы этого участка), что намного выше, чем предсказывается в теории. Астрономы считают, что внутри этой области может находится массивное зарождающееся скопление молодых звезд.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы смогли создать трехмерную визуализацию «полета» к центральной области туманности Ориона, рассмотреть структуру отражательной туманности «Летучая мышь» и получить наиболее четкое изображение области звездообразования W51.
Александр Войтюк
Его происхождение остается загадкой
Астрономы подтвердили открытие новой нептуноподобной экзопланеты, которая оказалась рекордно плотной среди подобных тел. TOI-1853b может представлять собой практически лишенное атмосферы ядро из воды и горных пород, а также попадает в «пустыню нептунов». Статья опубликована в журнале Nature. Экзопланеты, сравнимые по размерам с Нептуном, могут обладать разным составом и внутренней плотностью в зависимости от эволюционного пути, расстояния до звезды и активности процесса потери атмосферы. Они могут представлять собой тела с твердым ядром и толстой водородно-гелиевой атмосферой, а могут быть планетами, содержащими большое количество воды, демонстрировать обилие горных пород и даже иметь тонкую атмосферу. Группа астрономов во главе с Луки Напониелло (Luca Naponiello) из Римского университета Тор Вергата сообщила об открытии нового представителя нептуноподобных экзопланет TOI-1853b, который сильно выделяется по своим свойствам от других подобных тел. Первоначально его обнаружил космический телескоп TESS, затем открытие было подтверждено по данным наземных телескопов MuSCAT2, ULMT, SOAR и LCOGT, обсерваторий «Джемини-Север» и Кека, а также спектрографа HARPS-N. Родительская звезда относится к спектральному классу K2.5 V, она находится в 544 световых годах от Солнца и обладает массой 0,837 массы Солнца и радиусом 0,808 радиуса Солнца. Вокруг нее по орбите с периодом 1,24 дня и длиной большой полуоси 0,0213 астрономической единицы обращается экзопланета с радиусом 3,46 радиуса Земли и массой 73,2 массы Земли. Это дает значение средней объемной плотности в 9,74 граммов на кубический сантиметр, что примерно в шесть раз больше, чем у Нептуна. Внутренний состав TOI-1853b лучше всего описывается моделью ядра, состоящего из воды и горных пород, лишенного газовой оболочки или обладающего незначительной газовой оболочкой из водорода и гелия. Расчетное характерное давление в недрах экзопланеты может в 50 раз превышать давление на границе ядра и мантии Земли, таким образом, ядро может быть металлическим и окруженным мантией, богатой водой в виде льда или в виде сверхкритического флюида. TOI-1853b также попадает в центр «пустыни нептунов» — зоны дефицита нептуноподобных короткопериодных экзопланет, происхождение которой остается предметом споров. Объяснить образование такой экзопланеты сложно из-за значительного содержания в ней тяжелых элементов. В частности, ростTOI-1853b только за счет аккреции планетезималей из льда и горных пород кажется малореальным. Возможно, в системе в прошлом произошло высокоскоростное столкновение между двумя массивными протопланетами, или же TOI-1853b изначально была массивным гигантом с атмосферой, а затем потеряла большую часть массы из-за приливного разрушения вблизи периастра во время орбитальной миграции с высоким эксцентриситетом на раннем этапе жизни системы. Ранее мы рассказывали о том, как мини-нептун не смог объяснить необычное радиоизлучение от спокойного красного карлика.