Dowód na to, że gwiazdy powstają, gdy chmury się zderzają

Narodziny gwiazd to jeden z cudów kosmosu, ale także zagadka.

Astronomowie mają ogólne pojęcie o tym, jak to się dzieje. Gwiazdy wyraźnie tworzą się w ogromnych obłokach gazu i pyłu. Uważa się, że zwykła turbulencja powoduje, że niektóre części chmury stają się gęstsze niż inne.

Kiedy tak się dzieje, grawitacja przejmuje kontrolę, przyciągając większą masę i tworząc gęsty węzeł gazu i pyłu. To zaczyna się nagrzewać, aż ciśnienie i temperatura w centrum są tak duże, że atomy zaczynają się łączyć. W tym momencie włącza się nowa gwiazda.

Ale ten model rodzi wiele pytań, w szczególności, dlaczego gwiazdy określonego typu mają tendencję do formowania się raczej w gromady w obrębie obłoku, a nie równomiernie w całym obłoku.

Oczywiście proces jest bardziej skomplikowany i astronomowie myślą, że wiedzą dlaczego. Najlepsze teorie zakładają, że te chmury, napędzane przez supernowe lub inne procesy, często zderzają się ze sobą w miarę rozszerzania się.

Na granicy faz, gdzie ta kolizja ma miejsce, następuje nagłe gwałtowne nagrzewanie się gazu, które powoduje tutaj formowanie się gwiazd. Znowu wydaje się to całkiem rozsądne, ale eksperymentalne dowody na poparcie tego pomysłu są nieliczne – po prostu bardzo trudno jest oddzielić ruchy chmur gazu po ich zderzeniu.

Dziś. Kazufumi Torii z Uniwersytetu Nagoya i kilku kumpli twierdzą, że znaleźli dwa obłoki, które wydają się zderzać w mgławicy Trójlistna Koniczyna, M20. Co więcej, mówią, że na styku wydają się formować młode gwiazdy. Twierdzimy, że powstawanie gwiazd pierwszej generacji… zostało wywołane zderzeniem dwóch obłoków, jak mówią.

Ci faceci użyli 4-metrowego teleskopu NANTEN2 w Chile, aby zmierzyć, jak światło emitowane przez tlenek węgla w tych chmurach jest przesunięte ku czerwieni. To pokazało wiele różnych obłoków w Mgławicy Trójlistna Koniczyna, ale dwa z nich o różnych prędkościach wydają się nakładać na siebie.

Z obserwacji wynika również, że temperatura innych chmur w regionie wynosi około 10K. Ale dwie interesujące chmury są znacznie cieplejsze przy około 50K. Najwyraźniej te chmury musiały się zderzyć, podgrzewając się nawzajem.

Co najważniejsze, masa każdej chmury wynosi około 1000 mas Słońca, ale jest ona rozłożona na rozległym obszarze przestrzeni o średnicy około 2 parseków. Całkowita masa gwiazdowa i cząsteczkowa jest zbyt mała o rząd wielkości, aby grawitacyjnie związać układ, mówią Torri i koledzy.

A jednak w tym regionie powstają gwiazdy. Ta formacja gwiazd musiała zostać wywołana przez zderzenie, które miało miejsce około miliona lat temu (niedługo według standardów astrofizycznych).

To niezły zamach stanu. Identyfikacja chmur, które się zderzyły, jest oczywiście trudna. W 2009 roku astronomowie (w tym niektórzy z tych facetów) zauważyli podobną kolizję chmur, która wydaje się również powodować formowanie się chmur w gromadzie gwiazd zwanej Westerlund 2.

Więc to jest dopiero drugi raz, kiedy ktokolwiek widział tego rodzaju narodziny gwiazd, które w innym przypadku muszą być powszechne we Wszechświecie.

Spodziewaj się, że od teraz zobaczysz więcej przykładów. Astronomowie podejrzewają, że chemiczne i fizyczne właściwości tych obłoków są ważnym czynnikiem w określaniu rozmiaru i rodzaju tworzących się gwiazd.

Oczywiście zderzenia chmur zmieniają chemię i fizykę tego procesu. Teraz wielkie pytanie brzmi: jak.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1106.3603 : Obłoki molekularne w Mgławicy Trójdzielnej M20; Możliwe dowody na zderzenie chmur z chmurami w celu wywołania formowania się gwiazd pierwszej generacji

ukryć