星は、進化するにつれてあらゆる種類の行動を示します。小さな赤い矮星は何十億年、あるいは何兆年もくすぶります。巨大な星は熱く輝きますが、長続きしません。そしてもちろん、超新星もあります。
他のいくつかの星は、若いときに激しいフレアリングの期間を経ます、そしてそれらの若いフレアリングスターは天文学者の注目を集めました。研究者のチームは、Atacamaラージミリ/サブミリアレイ(ALMA)を使用して、若々しいフレアを理解しようとしています。彼らの新しい研究は原因を発見したかもしれず、天文学における長年の問題への回答を助けたかもしれない。
問題の星のタイプはFU Orionis星(FU Ori)です。 FU Orionisは、一種の星であり、星座オリオンの特定の星でもあります。このタイプは、特定の星にちなんで名付けられました。これは、1937年にその種で最初に燃え上がったのが見られました。
FU Oriスターは、まだメインシーケンスに含まれていない若い星で、質量のすべてを獲得していません。彼らはたった1年で数桁の大きさでフレアすることができます。これらのフレアエピソードは数十年続く可能性があり、研究者はその活動が星の若さの増加の増加によって引き起こされると考えています。科学者たちは、フレア中に星がその最終質量のかなりの量を獲得できると考えています。
「エピソード的な降着と、星や惑星の形成に対するその影響はよく理解されていません。」
ペレスらal。 2020
現在、研究者チームはFU Oriの星をより詳しく研究しています。チリのサンティアゴ大学のセバスチャンペレスが研究を主導しました。彼らの新しい論文のタイトルは「ALMAによるFU Orionisシステムの解決:相互作用するツインディスク?」 The Astrophysical Journalに掲載されています。
科学者は、この付加とそれに関連するフレアの背後にあるものを知りたいと思っています。一部の星だけがそれを経験しますか?それとも、すべてのまたはほとんどのスターが通過するステージですか?どのくらい続きますか;星の一生に一度だけ起こりますか?なぜそれが終わるのですか?
若い原始星は、私たちの恒星形成の理解によると、予想よりも明るくありません。これは天文学では「光度の問題」として知られており、科学者たちは長い間この問題に取り組んできました。若い星が一定の割合で降着していた場合、それらはより明るくなるはずです。すべての若い星がFU Oriの星で見られるフレア活動を示す場合、この欠けている光度を説明できます。天文学者たちは、これらの若い形成星における質量の降着が一定ではないのではないか、そしてそれが光度の問題を説明するのではないかとしばらく考えてきました。
「エピソード的な降着と、それが星や惑星の形成に及ぼす影響はよく理解されていません」と著者たちは論文で述べています。 「そのような劇的な降着イベントを説明するために、いくつかの物理的プロセスが提案されています。最も好まれるメカニズムには、ディスクの断片化とそれに続くフラグメントの内向きの移動、重力の不安定性、とりわけ磁気回転の不安定性が含まれます。」
典型的なFU Oriスターは、オリオン座の同名のFU Orionisです。 1937年にフレアが観測され、その大きさは16.5から9.6に増加しました。天文学者は、他のものが観測されるまで、それがその種の唯一のものであると考えました。
FU Orionisは実際には2つの星であり、それぞれが独自の降着円盤に囲まれています。彼らは約1360光年離れたオリオンにいます。ペレスと研究者チームは、バイナリペアのフレア動作を理解するための最初のステップである、ALMAを使用してシステムを詳しく調べました。
アルマ望遠鏡は、各星の周りに1つずつ、2つの降着円盤を明らかにしました。科学者たちは観測とモデルを使用して、各円盤は半径で約11天文単位であると結論付けました。これは小さいですが、他の原始星円盤に匹敵します。ディスクのペアは約250天文単位で区切られています。
これらの星のフレア活動を理解する鍵は、それらの円盤の運動、つまり運動学です。チームがディスクを調べたところ、それぞれが非対称で非対称であることがわかりました。彼らはそれが別の星によるある種の接近飛行によって引き起こされたのではないかと考えています。また、ディスク間の相互作用によって発生することもあります。これらのいずれかが、一時的な付着とフレアを引き起こす可能性があります。
チームはまた、ディスク間に長い、弧を描くガスの流れの証拠を発見した。そのストリームは、ディスクが相互作用しているという主張を強化します。彼らの論文で言うように、「ディスクの回転を明らかにする放出も非対称で歪んでいるように見え、ディスクがフライバイの形で相互作用していることを示唆しています。」
著者らはまた、別の研究チームが提案したディスクとディスクの相互作用に代わるものを指摘している。 「ここでは、小雲や雲の破片を捕獲すると、円弧状の反射星雲<ディスクをつなぐガスの弧>も発生します。この雲の破片を捕獲すると、ディスクが補充され、新しい材料を供給して高を維持できます。降着率。」
この調査では、欠けていた光度の質問に一度も答えていません。しかし、ALMAを使用してFU Oriのバイナリペアを詳しく調べることにより、科学者のチームは、一時的な付加とフレアの理解を深めました。 FU Oriの星には他に2つのペアがあり、それらは将来の研究のターゲットになります。
もっと:
- プレスリリース:相互作用する可能性のあるツインディスクをALMAが調査
- 研究論文:ALMAによるFU Orionisシステムの解決:ツインディスクの相互作用?
- 研究論文:低質量星形成における輝度問題の解決