Звездный каннибализм. Новое исследование рассказало о бурном прошлом Солнца

Звезды рождаются внутри вращающегося облака межзвездного газа и пыли, которое сжимается в плотное звездное вещество благодаря гравитации. Но прежде чем «оказаться на звезде» большинство облачного материала вращается на околозвездной орбите, образуя диск вокруг звезды. Процессы, при которых вещество транспортируется через диск на звезду, заставляя ее расти в массе, в последнее время стали главной темой исследований в астрофизике.

Оказалось, что звезды не могут накапливать свою конечную массу стабильно, как считалось ранее. Увеличение массы зависит от серии «жестоких» событий, сопровождающихся резкими всплесками яркости. Молодая звезда FU Orionis в созвездии Ориона – пример того, как может увеличится яркость светила в 250 раз в течение всего одного года, оставаясь в этой стадии светимости уже почти столетие.

Механизм, способный объяснить этот всплеск, 10 лет назад был предложен Эдуардом Воробьевым, работающим на данный момент на Астрофизическом факультете Венского университета, совместно с Шантау Басу из Университета Западного Онтарио. Согласно их теории, всплеск сияния звезды может быть вызван фрагментацией из-за гравитационной неустойчивости в массивном газовом диске, окружающем молодую звезду, с последующей миграцией плотных сгустков вещества на нее. Во время каждого такого события, происходящего раз в несколько тысяч лет, звезда потребляет эквивалентное массе Земли количество вещества каждые десять дней.

Эдуард Воробьев описывает этот процесс формирования комка газа и пыли в околозвездном диске с его последующей миграцией на звезду как «людоедство в астрономических масштабах». Эти сгустки могли бы сформироваться в гигантскую планету, такую как Юпитер, но вместо этого они поглотились родительской звездой.

С появлением современных наблюдательных приборов, таких как оптико-инфракрасный 8,2-метровый телескоп Subaru, впервые стало возможным испытать предсказанную модель. Международная группа астрономов во главе с Хаю Ли из Европейского космического агентства подтвердила наличие фрагментации диска, окружающего четыре молодые звезды, включая FU Orionis. Результаты исследования приняты к публикации в журнале Science Advances.

«Это является важным шагом на пути к пониманию формирования и эволюции звезд и планет. Если мы сможем доказать, что большинство звезд проходят через такие эпизоды, вызванные гравитационной неустойчивостью, это будет означать, что и наше Солнце, возможно, прошло подобные этапы во время своего зарождения», – сказал Эдуард Воробьев.