ALMA и EVLA впервые «взвесили» кандидата в раздутые звёзды O-типа
Астрономы впервые получили детальное наблюдательное подтверждение существования «раздутой звезды» — краткой и ранее почти недоступной фазы формирования массивных светил. Объект IRAS 19520+2759, расположенный примерно в 9 килопарсеках от Земли, оказался молодой звездой O-типа массой 10–15 солнечных, находящейся в стадии интенсивной аккреции, при которой протозвезда временно увеличивается в размерах и остаётся сравнительно холодной.
Исследование основано на наблюдениях с высоким угловым разрешением, выполненных на радиоинтерферометрах ALMA и EVLA. Их сочетание позволило впервые подробно изучить структуру газа и пыли в непосредственной близости от объекта и проверить ключевые предсказания теории формирования массивных звёзд, которые долгое время не имели прямых наблюдательных подтверждений.
IRAS 19520+2759 давно привлекает внимание астрофизиков необычным набором свойств. При высокой светимости — более 100 тысяч светимостей Солнца — объект имеет сравнительно низкую эффективную температуру и практически не излучает в сантиметровом радиодиапазоне. Для обычных звёзд O-типа такое сочетание невозможно, но именно оно предсказывается для стадии «раздутой звезды», когда интенсивная аккреция подавляет ионизирующее излучение.
Наблюдения EVLA выявили вытянутый источник радиоизлучения со спектральным индексом 0,54 ± 0,04. Такое значение указывает на термальную природу излучения и свидетельствует о наличии ионизированного радиоджета — потока газа, выбрасываемого из окрестностей протозвезды. Это прямой признак продолжающейся аккреции.
Данные ALMA, в свою очередь, показали компактное пылевое ядро, совпадающее с положением звезды, а также несколько молекулярных истечений. Основное истечение имеет чёткую биполярную структуру, а его ориентация совпадает с направлением радиоджета, что указывает на общий источник этих потоков.
Ключевым результатом стали наблюдения горячего молекулярного газа по линиям диоксида серы (SO2). В распределении скоростей был обнаружен устойчивый градиент, ориентированный перпендикулярно основному истечению. Такая геометрия является классическим признаком вращающегося околозвёздного диска, через который вещество поступает на формирующуюся звезду.
Анализ кинематики этого диска показал, что газ движется в режиме кеплеровского вращения — то есть его скорость определяется гравитацией центрального объекта. Моделирование позиционно-скоростных диаграмм позволило напрямую оценить массу протозвезды в диапазоне 10–15 масс Солнца. Это первое прямое измерение массы для кандидата в «раздутые звёзды» O-типа.
Совокупность всех наблюдений — массивный вращающийся диск, активный радиоджет, молекулярные истечения и при этом дефицит радиоизлучения — даёт убедительные доказательства того, что IRAS 19520+2759 действительно находится на предсказанной теорией стадии «раздутой звезды». Этот объект стал редкой природной лабораторией, позволяющей заглянуть в ранний и наиболее динамичный этап формирования самых массивных звёзд во Вселенной.