В образовании звезд участвуют сложные взаимодействия многих явлений, включая гравитационный коллапс, магнитные поля, турбулентность, звездную обратную связь и вращение облаков. Баланс между этими эффектами значительно варьируется от источника к источнику, поэтому теперь астрономы разработали статистический подход для понимания типичной ранней последовательности звездообразования.

Инфракрасное изображение звездообразующего комплекса NGC 1333 в созвездии Персея. © IRAC / NASA / JPL-Caltech / R. A. Gutermuth / Harvard-Smithsonian CfA

Самая ранняя фаза этого глобального процесса называется протозвездной стадией. Для звезд малой массы, к которым относятся и звезды с массой Солнца, эта стадия обычно делится на два подэтапа, во время которых звезда извлекает вещество из массивной газовой оболочки, размер которой может составлять от 500 до 10000 астрономических единиц. Этот процесс может занимать около полумиллиона лет. Однако здесь все еще остаются значительные неопределенности в понимании. Например, какая часть газа возвращается обратно в окружающую среду вследствие сильных оттоков и почему.

И отсутствие всестороннего, систематического обзора таких источников затрудняло до сих пор для астрономов идентификацию и сортировку многих вовлеченных процессов. Астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) возглавили команду, которая использовала субмиллиметровый радиотелескоп для создания и публикации самого большого исследования с наиболее высоким разрешением субмиллиметровых спектральных линий молодых протозвезд.

Команда наблюдала 74 молодых объекта в молекулярном облаке Персея на расстоянии около 1000 световых лет. Программа под названием MASSES (Массовая сборка звездных систем и их эволюция с использованием SMA) сконцентрировалась на наблюдении протозвезд с высоким и низким пространственным разрешением, используя на шкале между 300 астрономическими единицами и более чем 9000 астрономическими единицами до 40 молекулярных линий (при этом не каждый источник имел все спектральные линии).

Этот регион наблюдался и был изучен ранее и, как известно специалистам, имеет много биполярных протозвездных оттоков. Но новые изображения с высоким разрешением показывают множество новых свойств такого оттока, который в основном происходит в виде окиси углерода. В ходе исследования были изучены шесть таких объектов, которые настолько молоды, что их температура еще недостаточно высока, чтобы отделить их основной компонент - молекулярный водород.

Эти протозвезды называются «первыми ядрами», и программа MASSES зарегистрировала отток в четырех из них. Одна из них была названа наиболее многообещающим примером своего типа из-за своей компактности и низкой скорости оттока. Это новое исследование, самое всестороннее и полное открытое исследование в своем роде, предлагает астрономам новую базу данных для изучения образования звезд малой массы в их ранних фазах.