Астрономы, работающие с космическим телескопом Джеймса Уэбба (James Webb Space Telescope, JWST), зафиксировали неординарное явление в области формирования звёзд — в молекулярном облаке Офиуха (Ophiuchus). Пять молодых протозвёзд оказались окружены интенсивным ультрафиолетовым излучением, что стало полной неожиданностью для научного сообщества. До сих пор считалось, что такие объекты на ранних этапах эволюции не способны генерировать столь высокоэнергетические потоки света.
Протозвёзды — это самые юные звёздные объекты, только начинающие свой путь после сжатия плотных сгустков газа и пыли в межзвёздных облаках. Они ещё не завершили процесс накопления массы и остаются окутанными остатками вещества, из которого формируются. Именно в этот период происходит активное поглощение окружающего материала, а часть его выбрасывается наружу в виде мощных струй — джетов.
Исследовательская группа под руководством Ясона Скретаса (Iason Skretas) из Института радиоастрономии Макса Планка (Max-Planck-Institut für Radioastronomie) решила подробно изучить эти процессы. Для этого они направили инструменты телескопа на область, где сосредоточено множество горячих звёзд типа B, известных своим сильным ультрафиолетовым излучением. Это позволило провести детальный анализ пяти протозвёзд, находящихся на разных расстояниях от массивных соседей.
Загадка ультрафиолета
Особое внимание учёные уделили спектру молекулярного водорода — самого распространённого вещества во Вселенной. При нагреве ударными волнами, возникающими из-за выбросов молодых звёзд, водород начинает светиться в определённых диапазонах. Именно эти сигналы и зафиксировал телескоп Уэбба с помощью инфракрасного инструмента MIRI.
Результаты наблюдений оказались неожиданными: вблизи всех пяти протозвёзд присутствует мощное ультрафиолетовое излучение. Однако его источник оставался неясным. Среди возможных объяснений рассматривались как внутренние процессы — например, столкновения падающего вещества с поверхностью протозвезды или удары в струях выбрасываемого газа, — так и внешние: воздействие ультрафиолета от ближайших массивных звёзд.
Чтобы исключить влияние внешних источников, команда проанализировала расположение протозвёзд относительно ярких соседей и учла свойства пылевых оболочек, способных поглощать и переизлучать ультрафиолет. Если бы излучение поступало извне, его интенсивность должна была бы заметно различаться у разных объектов. Однако спектры молекулярного водорода оказались удивительно схожими, что позволило отвергнуть гипотезу о внешнем происхождении ультрафиолета.
Внутренние процессы
Анализ показал: ультрафиолетовое излучение, скорее всего, рождается непосредственно в окрестностях самих протозвёзд. Это может быть связано с мощными ударными волнами, возникающими при падении вещества на поверхность или в результате столкновений в выбрасываемых джетах. Такие процессы способны разогревать газ до температур, при которых и возникает высокоэнергетический свет.
Открытие ставит под сомнение устоявшиеся представления о ранних этапах звёздной эволюции. До сих пор считалось, что молодые звёзды не могут генерировать столь интенсивное ультрафиолетовое излучение до начала термоядерных реакций в ядре. Теперь же учёным предстоит пересмотреть модели формирования звёзд и учесть новые данные, полученные с помощью JWST.
Исследователи планируют продолжить наблюдения за облаком Офиуха, чтобы выяснить, насколько распространено это явление и как оно влияет на дальнейшее развитие звёзд и их окружения. Особый интерес вызывает изучение состава газа, пыли и льда в этой области, а также возможное влияние ультрафиолета на формирование планетных систем.
Будущее исследований
Дальнейшие наблюдения с помощью телескопа Уэбба позволят получить более полную картину процессов, происходящих в молекулярных облаках. Учёные надеются, что новые данные помогут раскрыть природу загадочного излучения и понять, как оно связано с механизмами звёздообразования.
Публикация результатов исследования состоялась в ноябре 2024 года в одном из ведущих астрономических журналов. Открытие уже вызвало широкий резонанс в научном сообществе и стало поводом для пересмотра ряда теоретических моделей.
Если Вы не знали, космический телескоп Джеймса Уэбба — крупнейший и самый современный астрономический инструмент, запущенный в декабре 2021 года. Он предназначен для наблюдений в инфракрасном диапазоне и способен заглядывать в самые отдалённые уголки Вселенной, изучая процессы формирования звёзд, галактик и планетных систем. Телескоп был создан международным консорциумом при участии NASA, ESA и Канадского космического агентства. Благодаря своим уникальным возможностям JWST уже совершил ряд революционных открытий в области астрономии.
