นักดาราศาสตร์คิดว่าพวกเขาได้รับการจัดการว่าดาวดวงอาทิตย์มารวมตัวกันอย่างไร พวกเขาสามารถป้อนจาก "โดนัท" ของวัสดุนี้อย่างต่อเนื่องในขณะที่ไอพ่นของรังสีที่มีประสิทธิภาพเทลงจากเสาของพวกเขา วัสดุสามารถรวมตัวกันต่อไปยังดาวฤกษ์ขณะที่หลีกเลี่ยงการแผ่รังสีนี้ซึ่งโดยปกติจะระเบิดมันกลับสู่อวกาศ
นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Very Large Array (VLA) ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติได้ค้นพบหลักฐานสำคัญที่อาจช่วยให้พวกเขาทราบว่าดาวขนาดใหญ่สามารถก่อตัวได้อย่างไร
“ เราคิดว่าเรารู้ว่าดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ก่อตัวอย่างไร แต่มีปัญหาสำคัญในการพิจารณาว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลสูงกว่าดวงอาทิตย์ถึง 10 เท่าสามารถสะสมมวลได้มากเพียงใด การสำรวจใหม่กับ VLA ได้ให้เบาะแสที่สำคัญในการแก้ไขปริศนานั้น” Maria Teresa Beltran จากมหาวิทยาลัยบาร์เซโลนาในสเปนกล่าว
Beltran และนักดาราศาสตร์คนอื่น ๆ จากอิตาลีและฮาวายได้ศึกษาดาวอายุน้อยที่เรียกว่า G24 A1 ประมาณ 25,000 ปีแสงจากโลก วัตถุนี้มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 20 เท่า นักวิทยาศาสตร์รายงานการค้นพบของพวกเขาในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 28 กันยายน
ดาวก่อตัวเมื่อเมฆก๊าซและฝุ่นระหว่างดวงดาวยักษ์ยุบตัวลงอย่างแรงโน้มถ่วงทำให้วัตถุกลายเป็นดาวฤกษ์ ในขณะที่นักดาราศาสตร์เชื่อว่าพวกเขาเข้าใจกระบวนการนี้ดีพอสมควรสำหรับดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่า แต่กรอบทฤษฎีก็วิ่งชนไปกับดาวฤกษ์ขนาดใหญ่
“ เมื่อดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นถึงมวลดวงอาทิตย์ประมาณแปดเท่าดวงอาทิตย์จะส่องผ่านแสงและการแผ่รังสีอื่น ๆ ออกมามากพอที่จะหยุดการชนกันของวัตถุอื่น ๆ ได้” Beltran อธิบาย “ เรารู้ว่ามีดาวฤกษ์หลายดวงที่ใหญ่กว่านั้นดังนั้นคำถามคือพวกเขาจะได้มวลมากขนาดนั้นได้อย่างไร”
แนวคิดหนึ่งก็คือสสารที่ทำให้เกิดการชนกันก่อตัวเป็นดิสก์หมุนวนรอบดาวฤกษ์ ด้วยการที่รังสีส่วนใหญ่หนีออกมาโดยไม่ชนดิสก์วัสดุก็สามารถตกลงไปในดาวฤกษ์จากดิสก์ได้ ตามรุ่นนี้วัสดุบางอย่างจะถูกเหวี่ยงออกไปด้านนอกตามแกนการหมุนของดิสก์ไปสู่การไหลออกที่ทรงพลัง
“ หากแบบจำลองนี้ถูกต้องควรมีวัตถุหล่นเข้าด้านในวิ่งออกไปด้านนอกและหมุนรอบดาวฤกษ์ทั้งหมดในเวลาเดียวกัน” Beltran กล่าว “ อันที่จริงแล้วนั่นคือสิ่งที่เราเห็นใน G24 A1 เป็นครั้งแรกที่มีการเคลื่อนไหวทั้งสามประเภทนี้ปรากฏในดาวมวลสูงดวงเดียว” เธอกล่าวเสริม
นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบการเคลื่อนไหวของก๊าซรอบดาวฤกษ์อายุน้อยโดยศึกษาคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาจากโมเลกุลแอมโมเนียที่ความถี่ใกล้ 23 GHz Doppler เปลี่ยนความถี่ของคลื่นวิทยุให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของแก๊ส เทคนิคนี้อนุญาตให้พวกเขาตรวจจับก๊าซที่ตกลงมาสู่“ โดนัท” หรือทอรัสขนาดใหญ่โดยรอบแผ่นดิสก์สันนิษฐานว่าน่าจะโคจรรอบดาวฤกษ์อายุน้อย
“ การตรวจจับก๊าซที่ตกลงมาสู่ดาวฤกษ์ของเรานั้นถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญ” Beltran กล่าว การชนกันของก๊าซสอดคล้องกับแนวคิดของวัสดุที่เพิ่มขึ้นบนดาวในลักษณะที่ไม่เป็นทรงกลมเช่นในดิสก์ นี่เป็นการสนับสนุนแนวคิดดังกล่าวซึ่งเป็นหนึ่งในหลายวิธีที่เสนอเพื่อให้ดาวมวลสูงสะสมมวลมหาศาลของพวกมัน อื่น ๆ รวมถึงการชนของดาวดวงเล็ก
“ การค้นพบของเราชี้ให้เห็นว่ารูปแบบดิสก์เป็นวิธีที่เป็นไปได้ในการสร้างดาวฤกษ์มากถึง 20 เท่ามวลดวงอาทิตย์ เราจะศึกษา G24 A1 และวัตถุอื่น ๆ ต่อไปเพื่อพัฒนาความเข้าใจของเรา” Beltran กล่าว
Beltran ทำงานร่วมกับ Riccardo Cesaroni และ Leonardo Testi จาก Astrophysical Observatory ของ Arcetri ของ INAF ใน Firenze, อิตาลี, Claudio Codella และ Luca Olmi จากสถาบัน Radioastronomy ของ INAF ใน Firenze, Italy และ Ray Furuya ของกล้องโทรทรรศน์ Subaru ญี่ปุ่นในฮาวาย
หอดูดาววิทยุดาราศาสตร์แห่งชาติเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติดำเนินการภายใต้ข้อตกลงความร่วมมือโดย Associated Universities, Inc.
แหล่งต้นฉบับ: NRAO News Release
