Когда в нашей галактике рождаются звезды, все начинается с молекулярного облака газа и пыли, которое коллапсирует под действием собственной гравитации, образуя при этом протозвезду. Этот процесс формирования, известный как аккреция, проходит с помощью диска, который формируется вокруг новой звезды. Именно через этот диск растущая протозвезда снабжается материей. Точные механизмы, с помощью которых звезда взаимодействует со своим материнским диском, до сих пор неясны и являются предметом многочисленных гипотез.

Протопланетный диск вокруг звезды-младенца TW Гидры. Впервые исследователи смогли напрямую наблюдать за подобным взаимодействиями. ©: NASA/JPL-Caltech

И вот теперь международная группа исследователей впервые непосредственно наблюдала за тем, как облака вещества взаимодействуют с молодой звездой. Другими словами, они стали свидетелями процесса звездного рождения. Звездная система TW Гидры расположена примерно в 163 световых годах от Земли и была замечена с помощью расположенного в чилийской пустыне «Очень большого телескопа-интерферометра» (VLTI) и его инструмента GRAVITY, принадлежащих Европейской южной обсерватории ESO.

Ящик высотой в один метр на поверхности Луны

Связь между молодой звездой и околозвездным диском материи никогда напрямую с помощью телескопа не наблюдалась и не подтверждалась. В основном это не удавалось из-за проблем с точностью снимков из космоса. «Подтверждение этих событий во время звездообразования можно сравнить с наблюдением ящика размером в один метр на поверхности Луны. С обычным телескопом это просто невозможно», - объясняет Лукас Лабади из Кельнского университета.

Здесь TW Гидры и диск, окружающий звезду, можно увидеть на изображении, полученном с помощью матрицы Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Круглые «дырки» указывают на места рождения планет. ©: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

С помощью интерферометра VLT в Чили и его прибора GRAVITY, который обеспечивает беспрецедентное угловое разрешение, такое точное наблюдение теперь стало возможным, говорит Лабади: «Интерферометр собирает и объединяет свет от разных телескопов, которые находятся всего в нескольких сотнях метров друг от друга, и, таким образом, предлагает ту же точность, что и гипотетический гигантский телескоп сопоставимого диаметра».

Бэби-версия нашего Солнца

Астрофизики из нескольких европейских институтов использовали инструмент GRAVITY для более подробного изучения области вокруг молодой системы TW Гидры. Эта система считается ближайшим примером того, как могло выглядеть наше Солнце, когда оно образовалось более пяти миллиардов лет назад. Используя очень точные измерения, исследовательская группа напрямую продемонстрировала, что выброс горячего газа на самом деле является результатом магнитосферной аккреции, которая происходит очень близко к поверхности звезды. Результаты исследования были напечатаны в журнале Nature.

«Это важная веха в нашем стремлении продемонстрировать механизмы, которые могут работать при образовании звезд», - говорит Лабади. - «Мы хотим распространить этот метод исследования и на другие молодые звезды, чтобы понять, как происходит развитие материнского диска - места рождения планет».