Najmłodszy dysk akrecyjny wykryty w obszarze gwiazdotwórczym

Międzynarodowy zespół astronomów kierowany przez Chin-Fei Lee z Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) odkrył przy pomocy ALMA bardzo mały dysk akrecyjny utworzony wokół jednej z najmłodszych znanych protogwiazd. Odkrycie to stawia ograniczenie dla obecnej teorii powstawania dysków silniej, niż do tej pory, przesuwając czas ich powstawania o kilka rzędów wstecz. Ponadto udało się wykryć zwarty, rotujący wypływ, który może śledzić wiatr dysku odprowadzający moment pędu, tym samym ułatwiając proces tworzenia się dysku.

ALMA jest na tyle potężna, że potrafi dostrzec dysk akrecyjny o promieniu zaledwie 15 jednostek astronomicznych (j.a.). Ponieważ ten dysk jest kilka razy młodszy od wcześniej dostrzeżonego najmłodszego dysku, wynik ten dostarcza silniejszego ograniczenia dla obecnych teorii tworzenia się dysków przesuwając kilkukrotnie moment początku procesu formowania się dysku. Co więcej, wraz z poprzednimi wynikami dotyczącymi starszych dysków, wyniki te faworyzują model, w którym promień dysku rośnie liniowo wraz z masą protogwiazdy, co z kolei wspiera scenariusz „wczesnego startu, powolnego wzrostu” dysków akrecyjnych wokół protogwiazd.

HH 211 to jeden z najmłodszych układów protogwiazd w Perseuszu, znajdująca się w odległości około 770 lat świetlnych stąd. Centralna protogwiazda ma wiek około 10 000 lat i masę poniżej 0,05 masy Słońca. Z jej biegunów emitowane są potężne strumienie materii, a zatem musi intensywnie akreować materię.

Wcześniejsze poszukiwania z rozdzielczością około 50 j.a. pozwoliły na odkrycie jedynie niewielkich śladów małego dysku pyłowego w pobliżu protogwiazdy. Teraz, dzięki rozdzielczości ALMA dochodzącej do 7 j.a. (czyli siedem razy więcej) nie tylko udało się wykryć ale także przestrzennie rozdzielić dysk na falach submilimetrowych. Jest to dysk zwrócony do nas krawędzią, który zasila centralną protogwiazdę i ma promień około 15 j.a. Dysk jest gruby, co oznacza, że ziarna pyłu emitujące promieniowanie submilimetrowe jeszcze muszą ułożyć się w płaszczyźnie dysku. W przeciwieństwie do wcześniej zbadanego starszego dysku HH 212, który od strony krawędzi wygląda jak duży hamburger, ten młody przypomina małą bułkę. Wydaje się więc, że ten mały dysk w późniejszej fazie przerodzi się z małej bułki w dużego hamburgera (opis dosłowny autorów artykułu!).

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Youngest Accretion Disk Detected in Star Formation: In Support of an “Early-Start, Slow-Growth” Scenario for Accretion Disk Formation

Źródło: ASIAA

Na zdjęciu: Strumień, dysk i wypływ w układzie protogwiazdy HH 211. U góry – system dżetów. Na dole – zbliżenie na najbardziej wewnętrzny region wokół centralnej protogwiazdy. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Lee i inni.