Астрономы под руководством Цичжоу Чжана из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института получили самое четкое изображение процессов рождения звезд большой массы. Используя радиоинтерферометр Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), ученые провели крупнейшее и наиболее детализированное исследование магнитных полей в 17 областях, где формируются звездные скопления. Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal (AstroJournal).
Новые наблюдения впервые позволили статистически проследить, как взаимодействуют гравитация и магнитные поля — два главных «архитектора» звездообразования.
Чтобы из разреженного межзвездного газа возникла звезда, вещество должно уплотниться более чем в десять триллионов раз. Однако этот коллапс тормозят магнитные поля и турбулентность. Долгое время астрономы спорили, какая из сил играет главную роль — гравитация, стягивающая облако, или магнитное поле, удерживающее его от сжатия.
Команда Чжана впервые смогла дать количественный ответ на этот вопрос. Измеряя направление магнитных линий на разных расстояниях от молодых протозвезд, ученые выяснили, что по мере уплотнения газа именно гравитация начинает доминировать. Магнитные поля, которые на ранних этапах противостоят коллапсу, постепенно «подчиняются» гравитации и выстраиваются вдоль потоков падающего вещества. Это означает, что при формировании звезды именно сила притяжения определяет структуру и направление поля.
Анализ показал, что магнитные линии в областях звездообразования не распределены хаотично. Они проявляют два типа ориентации — либо совпадают с направлением гравитационного притяжения, либо перпендикулярны ему. Такая закономерность говорит о сложном и динамичном взаимодействии между этими двумя космическими силами.
«Благодаря высокой чувствительности и разрешению ALMA мы впервые смогли увидеть, как гравитация буквально «перестраивает» магнитное поле в процессе звездного коллапса, — объяснил Цичжоу Чжан. — Это открывает новые представления о том, как из межзвездного газа рождаются массивные звезды и скопления».
Ранее был создан новый прибор для изучения колебаний пространства-времени.