Protogwiazd w Wężowniku nie można lekceważyć

Promieniowanie ultrafioletowe (UV) to w przestrzeni kosmicznej oświetlenie dość typowe. W obłokach gwiazdotwórczych sprawy mają się jednak nieco inaczej. W tych skupiskach gazu i pyłu robi się wystarczająco gęsto, aby ziarna pyłu spowiły wnętrze chmury niczym zasłona. I to taka, przez którą fale ultrafioletowe nie mogą się przedostać.

Dlatego, gdy nieco ponad dekadę temu astrochemiczka Agata Karska pracowała nad swoim doktoratem, z dużym zaskoczeniem odkryła, że skład chemiczny gazu w otoczeniu młodych gwiazd, wygląda na dość mocno „opalony” promieniami UV. Skoro obłoki są dobrze osłonięte przed energetycznym światłem z zewnątrz, wiele wskazywało na to, że byty, z których powstaną gwiazdy podobne i mniejsze od Słońca, przy nabieraniu masy świecą na ultrafioletowo.

Jedną ze wskazówek obecność UV były niespodziewanie małe ilości wody w stanie gazowym. Molekuła H2O pod wpływem energetycznego promieniowania może ulec rozpadowi na atomy. To właśnie w obserwacjach wody specjalizowała się Agata Karska w Herschel Space Observatory przyglądającym się kosmosowi w dalekiej podczerwieni.

To jednak niejedyny sposób na ustalenie natężenia UV wokół młodych gwiazd. Użyteczny może być też molekularny wodór H2 – jego temperaturę można porównać z modelami, które pozwalają oszacować wpływ UV na ogrzewanie gazu. Obserwacje H2 to domena innego podczerwonego teleskopu – Jamesa Webba.

Używając danych z tego teleskopu, kolejne pokolenie doktorantów rozwiązuje kosmiczne zagadki. Iason Skretas z Max-Planck-Institut für Radioastronomie zbadał wyrzuty gorącego gazu z powstających gwiazd w gwiazdozbiorze Wężownika. Jego promotorką jest właśnie dr Agata Karska, dziś już jako pracowniczka Interdyscyplinarnego Centrum Nowoczesnych Technologii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Wyniki ich badań opublikowano w „Astronomy & Astrophysics”.

Protogwiazdy w Wężowniku powstają w otoczeniu kilku dość jasnych gwiazd. To mogłoby sugerować wzmożone promieniowanie wewnątrz obłoku. Badacze odkryli jednak, że właściwości wodoru molekularnego nie zależą od odległości obiektu od najbliższych gwiazd, mogących być źródłem promieniowania UV. Czy to znaczy, że temperatura H2 nie wykazuje żadnych śladów naświetlania UV? Bynajmniej. Okazuje się, że wartości promieniowania potrzebnego do ogrzania H2 niemal stukrotnie przewyższają typowe międzygwiezdne warunki. Skoro to nie sąsiednie gwiazdy są źródłem promieniowania, skąd ono pochodzi?

Gorący gaz dokarmiający młodą gwiazdę zazwyczaj opada z prędkością kilkuset kilometrów na sekundę, generując tzw. szok akrecyjny. To zderzenie z powierzchnią gwiazdy generuje spore ilości energii i promieniowania. Choć często uważa się, że gwiazdy porównywalne lub mniejsze od Słońca, nie generują znaczących ilości UV, te wyniki to już kolejny dowód, że nie można ich lekceważyć. Jakie mogą być skutki promieniowania ultrafioletowego dla otoczenia? Na przykład nagrzewanie ziaren pyłu, z którego powstają planety i uwalnianie z nich zamrożonych związków chemicznych. Oszacowanie natężenia UV w rejonach powstawania planet może być zatem kluczowe dla zrozumienia ich powstawania i ewolucji, a także ich ostatecznego składu chemicznego.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.