Астрономы нашли одну из самых молодых пар протозвезд
Астрономы обнаружили, что звездная система IRAS 16293-2422 состоит не из двух компонентов, как считалось ранее, а из трех. Выяснилось, что один из объектов, протозвезда А, представляет собой два зародыша светил, которые обращаются вокруг друг друга с периодом около 400 лет. Система, описанная в статье, принятой к публикации в The Astrophysical Journal, одна самых молодых двойных протозвезд известных астрономам сегодня.
IRAS 16293-2422 расположена на расстоянии 460 световых лет от Земли. Она погружена в гигантское молекулярное облако ρ Змееносца, которое считается одной из наиболее близких и ярких областей звездообразования, видимых на небе. IRAS 16293-2422 была открыта еще в конце прошлого века, и с тех пор активно изучается астрономами, в том числе благодаря наличию следов сложных органических молекул, основных «кирпичиков» белковой жизни.
До сих пор считалось, что система состоит из двух компонентов — протозвезд А и В. В прошлом астрономы регистрировали сигналы, которые указывали на то, что компонент А может содержать два источника, однако большое количество газа вокруг не позволяло ученым разглядеть их в деталях.
Группа исследователей под руководством Марии Хосе Морейры (Maria Jose Maureira) из Института внеземной физики Общества Макса Планка изучила IRAS 16293-2422А с помощью комплекса радиотелескопов ALMA. В ходе наблюдений астрономы получили изображения двух отдельных источников, которые расположены на расстоянии 80 астрономических единиц друг от друга (одна астрономическая единица равна среднему расстоянию от Земли до Солнца). Первый из них, получивший название A1, представляет собой зародыш звезды с массой чуть меньшей, чем масса нашего Солнца, который окружен небольшим газопылевым диском, чьи размеры сравнимы с размерами астероидного пояса между Марсом и Юпитером (большая ось — 4 астрономические единицы). Второй источник, А2, — чуть более крупный, его масса составляет 1,4 солнечных, а размеры диска вокруг него чуть больше орбиты Сатурна (большая ось — 12 астрономических единиц).
Проследив за движением органических молекул, включая молекулы монооксида углерода и изоциановой кислоты, исследователи смогли выяснить, куда и с какой скоростью движется газ в системе. Это позволило подтвердить, что А1 и А2 гравитационно связаны между собой. Кроме того, ученые использовали данные телескопа VLA за последние 30 лет, которые показали, что звезды совершают один оборот вокруг друг друга за 360 лет.
Примечательным, что газопылевые диски вокруг молодых звезд в системе оказались наклонены под разным углом. В то время как ориентация диска компонента А2 в целом совпадает с ориентацией большого газового облака, окружающего IRAS 16293-2422, диск компонента В, третьей звезды системы, повернут к нам «лицом». По мнению ученых, это свидетельствует о сложной и хаотичной истории формирования объектов.
Интерферометр ALMA часто используются для изучения молодых звезд и газопылевых дисков. В прошлом с его помощью астрономы впервые получили четкие изображения протопланетных дисков с кольцами у TW Гидры, а также нашли вблизи протозвезды монооксид алюминия.
Кристина Уласович
Они находятся в маломассивных рентгеновских двойных системах
Астрономы на основе наблюдений за пульсаром PSR J1023+0038 определили механизм переключения переходных миллисекундных пульсаров между режимами активности. Предполагается, что он связан с взаимодействием между пульсарным ветром и внутренней частью аккреционного диска, а также с выбросами вещества. Статья опубликована в журнале Astronomy&Astrophysics. После рождения нейтронные звезды обладают очень высокой скоростью вращения, которая постепенно уменьшается со временем. Однако астрономам известны миллисекундные пульсары, представляющие собой быстровращающиеся нейтронные звезды, которые находятся в маломассивных рентгеновских двойных системах и раскручиваются до миллисекундных периодов вращения за счет аккреции вещества звезды-компаньона. Этот эволюционный путь состоит из нескольких стадий, одна из которых представлена переходными миллисекундными пульсарами — очень редкими и плохо изученными объектами. Они могут находиться в двух состояниях: радиопульсар (объект порождает импульсы радиоволн) и активный режим (нейтронная звезда ярко излучает в рентгеновском диапазоне, аккрецируя вещество из диска вокруг нее). В активном режиме ученые выделяют два состояния — высокий уровень активности, который возникает чаще всего и характеризуется пульсациями рентгеновского, ультрафиолетового и оптического излучения от пульсара, и низкий уровень активности, когда пульсаций нет. Астрофизиков очень интересует, каким образом эти режимы возникают и почему непредсказуемо меняются. Группа астрономов во главе с Марией Кристиной Бальо (Maria Cristina Baglio) из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби опубликовала результаты мультиволновых наблюдений за переходным миллисекундным пульсаром PSR J1023+0038, проведенных в июне 2021 года при помощи наземных и космических телескопов, таких как NuSTAR, XMM-Newton, «Хаббл», VLT, ALMA, VLA, NTT и FAST. PSR J1023+0038 был обнаружен в 2007 году как пульсар с периодом вращения 1,69 миллисекунды, обращающийся вокруг маломассивной звезды-компаньона (около 0,2 массы Солнца) за 4,75 часа. В 2013 году он перешел в режим высокого уровня активности, демонстрируя признаки формирования аккреционного диска. Данные наблюдений позволили астрономам построить физическую модель переключения миллисекундного пульсара между режимами активности. Во время высокого уровня активности существует ударная волна между ветром от пульсара и внутренним аккреционным потоком, где возникает большая часть рентгеновского излучения, а также рентгеновские, ультрафиолетовые и оптические пульсации. При этом самая внутренняя область усеченного, геометрически тонкого аккреционного диска, заменяется радиационно неэффективным, геометрически толстым потоком, а падающее на пульсар вещество втягивается в магнитное поле и ускоряется, образуя компактный джет из плазмы, которая выбрасывается наружу. Переход в режим низкого уровня активности инициируется дискретными выбросами вещества поверх джета вдоль оси вращения пульсара, что приводит к угасанию пульсаций. В таком состоянии пульсарный ветер все еще способен проникнуть в аккреционный диск и инициировать возникновение джета. Затем поток вещества из аккреционного диска может вновь заполнить область вблизи пульсара и он перейдет высокий режим активности. Ранее мы рассказывали о том, как ученые впервые увидели гамма-затмения пульсаров-«черных вдов» и напрямую измерили скорость собственного движения пульсара.