Voldelig kosmisk eksplosion afsløret af ALMA:Sammensmeltningen af ​​massive protostjerner?

Fænomenet molekylær udstrømning blev først opdaget i 1980'erne. Bevægelser med meget høj hastighed blev detekteret i linjevingerne af carbonmonoxid (CO) molekylet, set mod unge dannende stjerner. Højhastighedsbevægelserne kunne åbenbart ikke være gravitationsbundne bevægelser (såsom indfald eller rotation) på grund af de påkrævede store gravitationsmasser. De første påvisninger var faktisk i de ekstremt lyse CO-linjer i midten af ​​Orion-tågen, som allerede blev set, da CO blev detekteret første gang i det interstellare medium.

Med den efterfølgende påvisning af de molekylære udstrømninger i mange kilder, de blev anerkendt som et allestedsnærværende og nødvendigt stadium i stjernedannelse. Overskydende vinkelmomentum blev ført udad af den molekylære udstrømning, hvilket gjorde det muligt for det resterende materiale at falde ned på stjernekernen. Disse udstrømninger blev derefter forbundet med bygningen af ​​selve stjernen. Imidlertid, det viser sig, at de typiske bipolære molekylære udstrømninger i stjerner med lav masse sandsynligvis ikke er de samme som udstrømningen i Orion. De nye resultater rapporteret her, er et andet eksempel på en udstrømning som Orion, efter omkring 40 år.

Dannelsen af ​​massive stjerner, det er, dem med en masse ti eller mere gange vores sols masse, er stadig langt fra klart forstået. I lang tid, mange astronomer tror, ​​at denne slags kæmpestjerner kan blive dannet på samme måde som deres mindre fætre, stjerner med masser svarende til vores sol. I dette billede, de massive stjerner vokser op i rolige omgivelser og vinder masse via tilvækst fra store cirkumstellære skiver og når fredeligt deres endelige masser. Imidlertid, dette synes ikke at være reglen.

Ved at bruge Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astronomer fangede en voldsom eksplosion fra et område på himlen, der danner massive stjerner, og som astronomerne navngav som G5.89-0.39 på grund af dets galaktiske koordinater. En sådan eksplosion blev identificeret ved hjælp af millimeterbølgeemissionen fra to simple molekyler, kulilte (CO) og siliciummonoxid (SiO). Disse molekyler er kendt for at spore stød, med supersoniske bevægelser, i tætte og mørke områder af gas, hvor dannelsen af ​​stjernerne finder sted. Men de eksplosive højhastighedsbevægelser er fundamentalt forskellige fra de molekylære udstrømninger i stjerner med lav masse.

Eksplosionen ser ud til at have fundet sted omkring 1, 000 år siden og har frigivet en stor mængde energi. Selvom den frigivne energi er mindre end den, der produceres af supernovaerne, der opstår i slutningen af ​​massive stjerners levetid, denne eksplosion var uventet i disse meget tidlige stadier. ALMA-observationerne afslørede omkring tredive molekylære "kugler, ", der flyder radialt udad. Bevægelserne ser ud til at være impulsive af natur, sker på et enkelt øjeblik, og de peger tilbage i tiden på et ioniseret område, der muligvis er dannet af de høje temperaturer på grund af eksplosionen. "Det spændende er, at der ikke er nogen kendte massive unge stjerner i midten af ​​eksplosionen, " siger Masao Saito, en astronom ved NAOJ. De unge massive stjerner migrerede sandsynligvis fra deres fødested efter en voldsom dynamisk interaktion. Da de massive stjerner altid dannes i klynger, sådanne interaktioner kan være ret almindelige. Den impulsive eksplosive karakter af denne udstrømning er fundamentalt forskellig fra den konstante molekylære udstrømning fra sollignende stjerner.

"Denne form for eksplosive udstrømninger foreslås at være drevet af frigørelsen af ​​gravitationsenergi forbundet med dannelsen af ​​en tæt ved stjernestær massiv binær eller måske endda en protostellar fusion, " forklarer Paul Ho, Fremragende forskningsstipendiat, Akademiker fra Academia Sinica. Denne udstrømning ligner i sin natur tilfældet i Orion. G5.89-0.39 er det andet klare eksempel på denne nye familie af molekylære strømme relateret til dannelsen af ​​en hob af massive stjerner.

Den impulsive karakter af denne eksplosive udstrømning, og den korte varighed af denne udstrømningsfase, kan gøre deres påvisning til et sjældent fænomen. "Hvis nok af disse udstrømninger kan opdages i fremtiden, sammensmeltningen af ​​en hob af stjerner kan være en vigtig dannelsesmekanisme for massive stjerner, " siger Luis Zapata, direktøren for Institute of Radio Astronomy and Astrophysics i Mexico.