Щедрая россыпь соли обнаружена вокруг молодой звезды

Соли находили в атмосферах старых умирающих звезд, но впервые они были замечены вокруг молодых звезд в звездном питомнике. Обнаружение этого солевого диска может помочь астрономам изучить химию звездообразования и выявить другие подобные протозвезды, спрятанные в коконах пыли и газа.
Команда астрономов и химиков с помощью ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), обнаружила химические отпечатки хлорида натрия (NaCl) и других соленых соединений, выделяющихся из пыльного диска, окружающего источник I Ориона - массивную молодую звезду в пылевом облаке позади туманности Ориона.
«Удивительно, что мы смогли увидеть эти молекулы», - сказал научный сотрудник Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) в Сокорро, штат Нью-Мексико и ведущий автор статьи Адам Гинзбург, принятой для публикации в Astrophysical Journal. «Поскольку мы наблюдали эти соединения только в распадающихся внешних слоях умирающих звезд, мы не до конца понимаем, что означает наше новое открытие. Однако характер обнаружения показывает, что окружающая среда вокруг этой звезды очень необычная».
Для обнаружения молекул в космосе астрономы используют радиотелескопы для поиска их химических сигнатур - контрольных всплесков в рассеянных спектрах радио и миллиметрового света. Атомы и молекулы излучают эти сигналы несколькими способами, в зависимости от температуры окружающей среды.
Новые наблюдения ALMA содержат изобилие спектральных сигнатур одних и тех же молекул. Для создания таких сильных и разнообразных молекулярных отпечатков разность температур, в которых находятся молекулы, должна быть предельной и колебаться в пределах от 100 до 4000 Кельвин (от -175 до 3700 по Цельсию).

Углубленное изучение этих спектральных пиков даст представление о том, как звезда нагревает диск, что будет полезным показателем яркости звезды.
«Когда мы смотрим на предоставленную ALMA информацию, видно около 60 различных сигнатур молекул, таких как хлорид натрия и хлорид калия, поступающих от диска. Это шокирует и волнует», - говорит химик из Бретт МакГуайр NRAO в Шарлоттсвилле, штат Вирджиния, и соавтор статьи.
Исследователи предполагают, что эти соли происходят из пылевых крупинок, которые столкнулись и рассыпали содержимое в окружающий диск. Их наблюдения подтверждают, что соленые области прослеживают местоположение околозвездного диска.
«Обычно во время изучения протозвезд таким образом, сигналы становятся запутанными, что затрудняет их различение», - сказал Гинзбург. «Поскольку теперь мы можем изолировать диск, значит можем узнать, как он движется и какую массу содержит. Это также может больше рассказать о звездах».
Обнаружение солей вокруг молодой звезды также представляет интерес для астрономов и астрохимиков, поскольку некоторые атомы солей – металлы (натрий и калий). Это значит, что в этой среде могут присутствовать другие металлсодержащие молекулы. Если это так, то можно использовать аналогичные наблюдения для измерения количества металлов в областях звездообразования. «Этот тип исследования в настоящее время нам вообще недоступен. Свободно плавающие металлические соединения обычно невидимы для радиоастрономии», - отметил МакГуайр.
«Наш следующий шаг в этом исследовании - поиск солей и металлических молекул в других регионах. Это поможет понять, являются ли эти химические отпечатки мощным инструментом для изучения широкого спектра протопланетных дисков или это обнаружение уникально для этого источника», сказал Гинзбург. «Заглядывая в будущее, у Next Generation VLA будет правильное сочетание чувствительности и длины волны для изучения этих молекул и использования их в качестве индикаторов для планетообразующих дисков».
Источник I Ориона сформировался в молекулярном облаке Ориона I, области взрывного звездного рождения, ранее наблюдавшейся с помощью ALMA. «Эта звезда была выброшена из родительского облака со скоростью около 10 километров в секунду около 550 лет назад», - сказал Джон Балли, астроном из Университета Колорадо и соавтор статьи. «Возможно, твердые крупинки соли испаряются под ударными волнами, поскольку звезда и ее диск резко ускоряются при близком столкновении или столкновении с другой звездой. Еще неизвестно, присутствует ли солевой пар во всех дисках, окружающих массивные протозвезды, или такой пар отслеживает насильственные события, подобные тому, которое мы наблюдали с ALMA».