Вращение является одним из фундаментальных факторов, определяющих процесс рождения звезд, начиная от сжатия протозвездных ядер и заканчивая стадией, предшествующей выходу на главную последовательность (ПМС). Для понимания механизмов формирования массивных светил особенно важно учитывать, как изменяется их угловой момент в период активного роста.
Цели и методы исследования
Основная цель исследования — изучить эволюцию протозвездных объектов, которые в будущем станут массивными звездами за счёт аккреции (падения вещества из окружающего пространства). Учёные сосредоточились на взаимосвязи между физическими условиями в протозвёздной среде и вращательными характеристиками молодых звёзд. Ключевой вопрос: при каких условиях возможно образование массивных звёзд путём аккреции, несмотря на возникающие ограничения.
Для этого была использована новая версия кода Geneva Stellar Evolution, которая позволяет самосогласованно моделировать процессы с учётом аккреции массы и углового момента по различным сценариям. Моделирование подробно описывает, как распределяется угловой момент внутри протозвёзд, активно поглощающих вещество, и демонстрирует влияние разных физических условий на их внутреннюю структуру, траектории эволюции и скорости вращения как на ПМС-стадии, так и в начале жизни на главной последовательности.
Ключевые результаты и барьер углового момента
Исследование подтвердило, что плавная, непрерывная аккреция углового момента, которая рассматривалась в более ранних работах, создаёт так называемый "барьер углового момента". Этот барьер фактически останавливает дальнейший рост массы, делая невозможным формирование массивной звезды исключительно за счёт аккреции.
Обратите внимание: Возвращение Японского космического корабля "Хаябуса-2" после длительного путешествия..
Для преодоления этого фундаментального ограничения необходим эффективный механизм торможения вращения. Согласно расчётам, такой механизм должен быть способен удалить более двух третей углового момента, поступающего от внутреннего аккреционного диска. Интересно, что из-за низкой эффективности переноса углового момента, вызванной сдвиговой нестабильностью и меридиональной циркуляцией в период аккреции, внутренний профиль вращения звезды становится своеобразной "летописью" истории поступления к ней углового момента.Таким образом, тщательный подбор сценария, описывающего, как именно увеличивается угловой момент падающего вещества, позволяет обойти известные ограничения по массе и скорости вращения. Теоретически это открывает путь к формированию звёзд практически любой массы и с любой скоростью вращения, допустимой законами звёздной структуры.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Массивное звездообразование путем аккреции. Вращение: Как обойти барьер углового момента.