Сотрудники лаборатории астрофизики и компьютерного моделирования НИИ физики ЮФУ работая над исследованием «Вспышечные звезды как ключ к пониманию ранних стадий формирования звезд и планет» подтвердили близкое сближение двух молодых звезд, предположительно ответственное за формирование кометообразной структуры и вспышку светимости у двойной звезды Z Большого Пса. Исследование выполнено в рамках международного Российско-Тайваньского проекта РФФИ.
Известно, что звезды в основном формируются не в одиночку, а группами в так называемых молодых очагах звездообразования. Собственное движение звезд внутри таких очагов может приводит к тесному сближению до расстояний, сопоставимых с размером Солнечной системы. Такие события могут существенно влиять как на эволюцию самих звезд и планетных систем, так и на динамику протопланетных газопылевых дисков, окружающих звезды на ранних этапах эволюции.
Одним из результатов тесных сближений между молодыми звездами является падение вещества из протопланетного диска на звезду, вызванное возмущением орбит в результате гравитационного взаимодействия. Подобно брошенным в камин поленьям, падение вещества на звезду сопровождается выделением гравитационной энергии и вспышкой светимости, в десятки, а то и в сотни раз превышающей по интенсивности светимость Солнца. Вспышки светимости могут иметь фундаментальное значение для химического синтеза и формирования первичных блоков протопланет в окружающем звезду протопланетном диске. Изучению данного феномена уделяется особое внимание в астрофизике.
«Поиски истоков нашего происхождения неизбежно приводят нас к вопросу формирования звезд и планет. Данное исследование позволяет лучше понять сложные физические и химические процессы, ответственные за формирование и эволюцию протосолнечной системы 4.57 миллиарда лет назад», — отметил заведующий лабораторией астрофизики и компьютерного моделирования НИИ физики ЮФУ Эдуард Воробьев.
Вспышки светимости, вызванные тесным сближением звезд, наблюдаются в численном моделировании звездообразования, но до сих пор было мало прямых свидетельств данного феномена из наблюдений. В недавнем исследовании международной группы ученых с участием заведующего лабораторией астрофизики и компьютерного моделирования НИИ физики ЮФУ Эдуарда Воробьева и ученых из России, Канады, Тайваня, Франции и Венгрии под руководством Ruobing Dong (Викторианский университет, Канада) и Hauyu Liu (Academia Sinica, Тайвань) удалось обнаружить прямые доказательства данной теории. Наблюдения с высоким угловым разрешением на крупнейших телескопах в инфракрасном и радиодиапазонах в направлении вспышечной звезды Z Большого Пса показало наличие кометообразной структуры, соединяющей данную звезду и точечный звездный объект, предположительно ответственный за вспышку светимости. Согласно исследованиям, проводимым в лаборатории астрофизики и компьютерного моделирования, формирование кометообразных структур является типичным проявлением тесного сближения молодых звезд, окруженных газопылевыми дисками. Выполненное численное гидродинамическое моделирование подтвердило редкое астрономическое событие, а именно близкое сближение двух молодых звезд в действии (см. Рис.1).
По словам ученых, результаты исследования можно использовать в дальнейшем совершенствование теоретических моделей формирования планетных систем. Данное исследование выполнено в рамках международного гранта РФФИ. Результаты исследования опубликованы в престижном журнале первого квартиля Nature Astronomy, импакт-фактор 14.437 (Dong et al. » A likely flyby of binary protostar Z CMa caught in action“, Nature Astronomy, 2022).
