_ Hubble găsește detalii sfârâitoare despre tineri steaua FU Orionis

În 1936, astronomii au văzut un eveniment surprinzător în constelația Orion: tânăra stea FU Orionis (FU Ori) a devenit de o sută de ori mai strălucitor în câteva luni. La apogeul său, FU Ori era intrinsec de 100 de ori mai strălucitor decât soarele nostru. Spre deosebire de o stea care explodează, totuși, luminozitatea a scăzut languid de atunci.

Acum, o echipă de astronomi a folosit capacitățile ultraviolete ale telescopului spațial Hubble al NASA pentru a afla mai multe despre interacțiunea dintre suprafața stelară a lui FU Ori și discul de acreție care a aruncat gaz pe steaua în creștere de aproape 90 de ani. Ei au descoperit că discul interior care atinge steaua este extraordinar de fierbinte – ceea ce provoacă înțelepciunea convențională.

Aceste descoperiri sunt publicate în The Astrophysical Journal Letters.

Observațiile au fost făcute cu ajutorul COS al telescopului. (Cosmic Origins Spectrograph) și instrumente STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph). Datele includ primele spectre ultraviolete îndepărtate și noi aproape ultraviolete ale FU Ori.

„Speram să validăm cea mai fierbinte parte a modelului discului de acreție, pentru a determina temperatura maximă a acestuia, prin măsurarea mai aproape de marginea interioară a discului de acreție decât oricând înainte”, a spus Lynne Hillenbrand de la Caltech din Pasadena, California, și co-autor al lucrării. „Cred că există o oarecare speranță că vom vedea ceva în plus, cum ar fi interfața dintre stea și discul ei, dar cu siguranță nu ne așteptam. Faptul că am văzut atât de mult în plus — era mult mai strălucitor în ultraviolete decât am prezis. — asta a fost marea surpriză.”

Considerată inițial a fi un caz unic printre stele, FU Ori exemplifică o clasă de stele tinere, eruptive, care suferă modificări dramatice ale luminozității. Aceste obiecte sunt un subset de stele T Tauri clasice, care sunt stele care se formează nou, care se formează prin acumularea de material de pe discul lor și din nebuloasa din jur. În stelele T Tauri clasice, discul nu atinge direct steaua, deoarece este restricționat de presiunea exterioară a câmpului magnetic al stelei.

Discurile de acreție din jurul obiectelor FU Ori, totuși, sunt susceptibile la instabilități datorate la masa lor enormă în raport cu steaua centrală, interacțiunile cu un însoțitor binar sau materialul care căde. O astfel de instabilitate înseamnă că rata de acumulare a masei se poate schimba dramatic. Ritmul crescut perturbă echilibrul delicat dintre câmpul magnetic stelar și marginea interioară a discului, ceea ce duce la apropierea materialului de suprafața stelei și, în cele din urmă, să atingă suprafața stelei.

Rata de incădere sporită și proximitatea discului de acreție. la stea face obiectele FU Ori mult mai strălucitoare decât o stea tipică T Tauri. De fapt, în timpul unei izbucniri, steaua în sine este eclipsată de disc. În plus, materialul discului orbitează rapid pe măsură ce se apropie de stea, mult mai rapid decât viteza de rotație a suprafeței stelare. Aceasta înseamnă că ar trebui să existe o regiune în care discul lovește steaua, iar materialul încetinește și se încălzește semnificativ.

„Datele Hubble indică o regiune de impact mult mai fierbinte decât au prezis modelele anterior”, a spus Adolfo. Carvalho de la Caltech și autorul principal al studiului. „În FU Ori, temperatura este de 16.000 kelvin [aproape de trei ori mai mare decât temperatura suprafeței soarelui nostru]. Această temperatură sfârâitoare este aproape de două ori mai mare decât au calculat-o modelele anterioare. Ne provoacă și ne încurajează să ne gândim cum poate fi explicată un astfel de salt de temperatură. ."

Pentru a aborda diferența semnificativă de temperatură dintre modelele anterioare și observațiile recente de la Hubble, echipa oferă o interpretare revizuită a geometriei în cadrul lui FU Ori. regiunea interioară: Materialul discului de acreție se apropie de stea și odată ce ajunge la suprafața stelare, se produce un șoc fierbinte, care emite multă lumină ultravioletă.

Înțelegerea mecanismelor procesului de acumulare rapidă al lui FU Ori se referă mai larg la ideile de formare și supraviețuire a planetei.

„Modelul nostru revizuit bazat pe datele Hubble nu este o veste strict proastă pentru planetă. evoluție, este un fel de pungă mixtă”, a explicat Carvalho. „Dacă planeta este departe de disc în timp ce se formează, izbucnirile de la un obiect FU Ori ar trebui să influențeze ce fel de substanțe chimice va moșteni planeta în cele din urmă. Dar dacă o planetă în formare este foarte aproape de stea, atunci este o poveste puțin diferită. În câteva izbucniri, orice planetă care se formează foarte aproape de stea se poate deplasa rapid spre interior și, în cele din urmă, ai putea să pierzi – sau cel puțin complet prăjiți – planete stâncoase formându-se aproape de o astfel de stea.”

Se lucrează suplimentar cu observațiile UV Hubble. Echipa analizează cu atenție diferitele linii de emisie spectrală din mai multe elemente prezente în spectrul COS. Acest lucru ar trebui să ofere mai multe indicii despre mediul lui FU Ori, cum ar fi cinematica gazului care intră și iese în interiorul regiunii interioare.

„Multe dintre aceste stele tinere sunt foarte bogate din punct de vedere spectroscopic la lungimi de undă ultraviolete îndepărtate”, a reflectat Hillenbrand. . „O combinație de Hubble, dimensiunea și acoperirea lungimii de undă, precum și circumstanțele norocoase ale lui FU Ori, ne permit să vedem mai jos în motorul acestui fascinant tip de stea decât oricând înainte.”

(Fluierul)