Команда, в состав которой входят исследователи из Института астрофизики Кельнского университета, впервые непосредственно наблюдала столбцы материи, из которых формируются новорожденные звезды. Уникальное явление удалось зафиксировать в системе молодой звезды TW Hydrae, находящейся примерно в 163 световых годах от Земли. Данные были получены с помощью интерферометра очень большого телескопа (VLTI) и его инструмента GRAVITY Европейской южной обсерватории ( ESO ) в Чили. Статья посвященная исследованию была опубликована в недавнем выпуске журнала Nature.
Образование звезд в Галактике включает процессы, в которых первичная материя, такая как газ и пыль, присутствующие в гигантских молекулярных облаках, быстро агрегируется под действием силы тяжести с образованием протозвезды. Эта «аккреция» газа происходит через диск, который формируется вокруг новорожденной звезды, и представляет собой основной механизм снабжения материалом растущей центральной звезды-младенца. Эти так называемые протопланетные диски являются одним из ключевых компонентов, объясняющих образование очень разнообразных экзопланет, которые на сегодняшний день часто обнаруживаются на орбите наших ближайших соседей.
На основе теоретических и наблюдательных данных было выдвинуто множество сценариев, описывающих механизм взаимодействия между звездой и родительским околозвездным диском, как, например, воронка и аккреция родительского газа на центральную звезду вдоль местного магнитного поля. Но до сих пор это нельзя было непосредственно наблюдать и доказать с помощью любого телескопа. Основная причина в том, что уровень детализации изображения — астрономы говорят об угловом разрешении — необходимого для наблюдения того, что происходит очень близко к звезде, был просто недосягаемым. Для сравнения, обнаружение этих событий было бы похоже на распознавание небольшого объекта размером в один кубический метр на поверхности Луны. С обычным телескопом это невозможно. Однако с интерферометром, подобным VLTI в Чили, и его прибором GRAVITY, который обеспечивает беспрецедентное угловое разрешение в инфракрасном диапазоне, такое точное наблюдение теперь стало возможным. Интерферометр собирает и объединяет свет от разных телескопов, находящихся на расстоянии нескольких сотен метров друг от друга, что обеспечивает одинаковый уровень точности, как у гипотетического гигантского телескопа сопоставимого диаметра.
При участии членов Кельнского института астрофизики из нескольких европейских институтов использовали инструмент GRAVITY на VLTI для исследования ближайших регионов вокруг молодого солнечного аналога TW Hydrae, который считается наиболее близким примером того, что может стать нашим Солнцем. Путем очень точного измерения типичного углового размера самых внутренних газовых областей — с использованием определенного инфракрасного атомного перехода горячего водородного газа — ученые смогли напрямую доказать, что выброс горячего газа действительно был результатом магнитосферной аккреции, происходящей очень близко к звездная поверхность.
Соавтор статьи, профессор Лукас Лабади, сказал:
Это важная веха в нашей попытке подтвердить механизмы, действующие в области звездообразования. Теперь мы хотим распространить такое исследование на другие молодые звезды иной природы, чтобы понять, как идет эволюция околозвездного диска, места рождения планет.
