Астрономы с помощью радиотелескопа Very Large Array (VLA) впервые изучили мощный поток газа, питающий молодую массивную звезду HW2 в области Цефея A, что в 2300 световых годах от Земли. Это открытие отвечает на ключевой вопрос астрофизики: как огромные звёзды, которые часто взрываются как сверхновые, набирают свою гигантскую массу?

Газообразный аммиак, попадающий в аккреционный диск, питающий HW2. Фото: NSF/AUI/NSF NRAO/B. Saxton

Цефей A — вторая по близости к Земле зона формирования массивных звёзд, что делает её идеальной для таких исследований. Учёные использовали аммиак (NH3), молекулу, распространённую в межзвёздных облаках, чтобы отследить движение газа вокруг HW2. Они обнаружили плотное кольцо горячего аммиачного газа радиусом от 200 до 700 астрономических единиц (1 АЕ — расстояние от Земли до Солнца), которое оказалось частью аккреционного диска — структуры, ключевой для формирования звёзд.

Наблюдения показали, что газ в диске одновременно падает на звезду и вращается вокруг неё. Скорость поступления материала на HW2 поразительна — две тысячных солнечной массы в год, один из самых высоких показателей для формирующихся массивных звёзд. При этом HW2 уже в 16 раз массивнее Солнца!

«Наши данные доказывают, что массивные звёзды могут расти через аккреционные диски, достигая десятков солнечных масс», — рассказал доктор Альберто Санна, ведущий автор исследования. Высокая чувствительность VLA позволила разглядеть детали размером всего 100 АЕ, что дало уникальное понимание процесса.

Учёные сравнили результаты с передовыми симуляциями звездообразования. «Аммиачный газ падает на звезду почти со скоростью свободного падения, вращаясь медленнее ожидаемого, — объяснил профессор Андре Олива. — Это баланс между гравитацией и центробежной силой». Интересно, что диск оказался асимметричным, с турбулентностью, что указывает на «потоки» газа, подпитывающие его с одной стороны. Такие потоки уже замечали в других звёздных регионах, и они, вероятно, помогают диску расти.

Это открытие решает многолетний спор о том, могут ли звёзды вроде HW2 формировать аккреционные диски для быстрого роста. Оно также подтверждает, что механизмы звездообразования схожи для звёзд разной массы. HW2, известная астрономам более 40 лет, продолжает вдохновлять. Наблюдения 2019 года на VLA с использованием аммиачных линий при температуре выше 100 Кельвинов позволили точно изучить тёплый и плотный газ рядом со звездой.

Подробнее на iXBT