Повсеместное гравитационное сжатие обнаружено в массивных звездообразующих областях
Астрономы из проекта GLASHES провели масштабное исследование признаков гравитационного коллапса в массивных звездообразующих областях. Они проанализировали данные наблюдений 304 плотных ядер внутри 24 массивных темных облаков, используя радиотелескоп ALMA в чилийской пустыне Атакама.
Ученые изучали спектральные линии молекул HCO+ и HNC в миллиметровом диапазоне. Эти молекулы являются оптически толстыми, то есть излучение от них может быть поглощено на пути к наблюдателю, что позволяет выявить характерные асимметрии в профилях линий. Такая асимметрия, известная как синее смещение, является прямым свидетельством падения вещества на ядро.
Для количественной оценки исследователи использовали два параметра: разность скоростей и параметр асимметрии. Оба показателя дали согласованные результаты. Оказалось, что от 50 до 60 процентов ядер демонстрируют признаки инфелла. Причем доля таких ядер растет с увеличением их массы и поверхностной плотности.
Особый интерес представляет то, что признаки коллапса обнаружены уже на стадии, предшествующей формированию протозвезды. По мере эволюции ядер инфелл становится более выраженным. Даже ядра с высоким вириальным параметром, указывающим на доминирование турбулентности или внешнего давления, показывают признаки падения вещества.
Ученые также выявили умеренную корреляцию между асимметрией на масштабе кластера и на масштабе отдельных ядер. Это говорит о том, что коллапс происходит иерархически: сначала на уровне всего газового облака, а затем на уровне отдельных уплотнений. Такая картина соответствует современным представлениям о многоуровневом формировании массивных звезд.
Авторы отмечают, что их результаты существенно расширяют понимание начальных этапов звездообразования. Ранее прямые кинематические свидетельства коллапса в массивных регионах были ограничены. Новое исследование показывает, что гравитационное сжатие является широко распространенным и ключевым механизмом, действующим уже на ранних стадиях.
Работа опубликована на сервере препринтов arXiv и ожидает публикации в рецензируемом журнале.
