Зарождение звезд - это сложный и динамичный процесс, особенно на ранних этапах, когда образуются спиральные и стримерные структуры из газа, называемые "питающими нитями", которые направляют газовый материал к новорожденной звезде, аналогично космическим пуповинам.
Коричневые карлики - это космические объекты с массой менее одной десятой массы Солнца, что делает их слишком маленькими, чтобы происходил ядерный синтез и они светились как звезды. До сих пор не было известно, образуются ли коричневые карлики так же, как и звезды. Для проверки этой гипотезы требуются наблюдения за коричневыми карликами с высокой чувствительностью и угловым разрешением на ранних стадиях их формирования. Международная группа ученых под руководством астрофизика доктора Басмы Риаза из Университетской обсерватории Мюнхена достигла этой цели: они наблюдали очень молодой коричневый карлик Ser-emb 16 с помощью обсерватории ALMA в Чили и опубликовали результаты в журнале Monthly Notifications of the Royal Astronomical Society.
Наши наблюдения показали крупномасштабные спиральные и стримерные структуры, которые ранее не наблюдались у новорожденных коричневых карликов. Эти структуры охватывают обширную территорию размером около 2000-3000 астрономических единиц и связаны с коричневым карликом Ser-emb 16. Вокруг него также были замечены сгустки материи, которые могут превратиться в молодые коричневые карлики. Эти наблюдения впервые показывают влияние внешней среды на асимметричное увеличение массы за счет питающих нитей на формирующийся коричневый карлик.
Спиральные структуры и стримеры дают важные подсказки о формировании коричневых карликов. Исследователи сравнили модели с данными ALMA и пришли к выводу, что крупные структуры могут быть образованы столкновениями коллапсирующих сгустков внутри зоны звездообразования. Согласно моделированию, столкновения могут привести к образованию коричневых карликов из небольших сгустков. "Спирали и стримеры разной формы образуются из-за столкновений, происходящих под углами, а не прямых", - говорит соавтор доктор Димитрис Стамателлос из Университета Центрального Ланкашира в Англии. Если эта модель верна, она указывает на динамичный процесс формирования коричневых карликов, где хаотические взаимодействия в зоне звездообразования распространены с самого начала.
В другой моделированной сценарий наблюдаемые структуры соответствуют большому (псевдо)-диску вокруг очень молодого коричневого карлика, где (псевдо)-диск искривлен под воздействием магнитного поля. Если это доказано, это означает, что магнитное поле играет важную роль в процессе формирования коричневых карликов.
Наши наблюдения с ALMA дают уникальное представление о ранних стадиях формирования коричневых карликов. Сравнение этих данных с моделями подтверждает сценарий гравитационного падения, который может объяснить асимметричное увеличение массы через питающие нити вокруг формирующихся звезд. Следовательно, Ser-emb 16 представляет собой уникальный случай коричневого карлика, формирующегося подобно звезде.