Примери за Бобу глобули. Кредитна снимка: SAAO. Щракнете за уголемяване
Нашето Слънце съществува от близо пет милиарда години. През по-голямата част от своята история Слънцето почти се е появило така, както го прави днес - огромна сфера от лъчезарен газ и прах, осветени до нажежаване от топлина, освободена чрез синтез на водород близо до ядрото му. Но преди нашето Слънце да се оформи, материята трябваше да се събере от междузвездната среда (ISM) и да се уплътни в достатъчно малък участък от пространството, за да премине критичен баланс между по-нататъшната кондензация и стабилност. За да се случи това, трябваше да се преодолее деликатен баланс между упражняваното отвън вътрешно налягане и гравитационното влияние, движещо се навътре.
През 1947 г. наблюдателният астроном от Харвард Барт Ян Бок обяви резултата от години на проучване на важен подмножество от студени газове и прах, често свързани с разширена мъглявина. Бок предположи, че определени изолирани и отчетливи глобули, затъмняващи фоновата светлина, всъщност са доказателство за важен предварителен етап от формирането на протозвездни дискове, водещи до раждането на звезди като нашето Слънце.
След обявяването на Бок се появиха много физически модели, които обясняват как глобулите на Бок могат да дойдат да образуват звезди. Обикновено такива модели започват с идеята, че материята се събира в региони на космоса, където междузвездната среда е особено гъста (под формата на мъглявина), студена и подложена на радиационно налягане от съседни звезди. В един момент достатъчно материя може да се кондензира в достатъчно малък участък, че гравитацията надвишава налягането на газа и съветите за баланс в полза на образуването на звезди.
Според доклада „Изследване на близко инфрачервено изображение на Бок глобули: структура на плътността“, публикуван на 10 юни 2005 г. Рио Кандори и екип от четиринадесет други изследователи „предполагат, че почти критичната сфера на Бонър-Еберт характеризира критичната плътност на беззвездни глобули.“
Концепцията за сферата на Бонър-Еберт произхожда от идеята, че баланс на силите може да съществува в идеализиран облак от газ и прах. Такава сфера се поддържа с постоянна вътрешна плътност, като същевременно поддържа равновесие между експанзионното налягане, причинено от газове с дадена температура и плътност, и гравитационното влияние на общата му маса, подпомогнато от налягане на газ или радиация, упражнявано от съседни звезди. Това критично състояние се отнася до диаметъра на сферата, общата й маса и количеството налягане, генерирано от латентна топлина в нея.
Повечето астрономи са предположили, че моделът на Бонър-Еберт - или някаква негова разновидност - в крайна сметка ще се окаже точен при описване на точката, когато определен глобул Бок пресича линията, за да се превърне в протозвезден диск. Днес Рио Кандори и др. Са събрали достатъчно доказателства от различни глобули на Бок, за да подскажат категорично, че тази представа е правилна.
Екипът стартира с избирането на десет глобули Бок за наблюдение въз основа на малки видими размери, почти кръгова форма, разстояние от съседната мъглявина, близост до Земята (по-малко от 1700 LYs) и достъпност до разположени близо до инфрачервени и радиовълнови инструменти за събиране както в северното, така и в южното полукълбо. От списък от близо 250 такива глобули бяха включени само тези, които отговарят на горните критерии. Сред избраните само един показа доказателства за протозвезден диск. Този един диск придоби формата на точков източник на инфрачервена светлина, открит по време на изследване по цялото небе, извършено от IRAS (инфрачервена сателитна астрономия - съвместен проект на САЩ, Великобритания и Холандия). Всичките десет глобули бяха разположени в богати на звезди и мъглявини райони на Млечния път.
След като бяха избрани глобули за кандидат-бок, екипът подложи всеки от тях на батерия от наблюдения, предназначени да определят тяхната маса, плътност, температура, размер и, ако е възможно, количеството налягане, оказвано върху тях от ISM и съседната звездна светлина. Едно важно внимание беше да се разбере дали има промени в плътността в цялата кълбо. Наличието на еднакво налягане е особено важно, когато става въпрос за определяне кой от различни теоретични модели е най-добре картографиран спрямо съставянето на самите модули.
Използвайки наземен инструмент (1,4-метров IRSF в Южноафриканската астрономическа обсерватория) през 2002 и 2003 г., близо до инфрачервена светлина в три различни диапазона (J, H и K) се събира от всяка кълбо до магнитуд 17 плюс. След това изображенията са интегрирани и сравнени със светлина, произхождаща от фоновия звезден регион. Тези данни бяха подложени на няколко метода за анализ, за да се позволи на екипа да изведе плътността на газ и прах по всяка кълбо до нивото на разделителна способност, подкрепено от виждането на условия (приблизително една дъга секунда). Тази работа по същество определи, че всяка кълбовидна зона показва равномерен градиент на плътност въз основа на прогнозираното му триизмерно разпределение. Моделът на сферата Bonner-Ebert изглеждаше като много добър мач.
Екипът също наблюдава всеки глобул, използвайки 45-метровия радио телескоп на радиообсерваторията Nobeyama в Минамисаку, Нагано, Япония. Идеята тук беше да се събират специфични радиочестоти, свързани с възбудени N2H + и C18O. Преглеждайки количеството замъгляване в тези честоти, екипът успя да определи вътрешната температура на всяка глобула, която, заедно с плътността на газа, може да се използва за приблизително вътрешното налягане на газа до всяка кълбо.
След събирането на данните, подлагането им на анализ и количественото определяне на резултатите, екипът „откри, че повече от половината от беззвездни глобули (7 от 11 източника) се намират близо до критичното състояние (Бонър-Еберт). По този начин предлагаме, че почти критичната сфера на Бонър-Ебер характеризира типичната структура на плътност на беззвездни глобули. " В допълнение екипът определи, че три кули Bok (Coalsack II, CB87 & Lynds 498) са стабилни и очевидно не са в процес на образуване на звезди, четири (Barnard 66, Lynds 495, CB 161 & CB 184) са разположени в близост до стабилната Bonner- Състояние на Еберт, но склонен към образуване на звезди въз основа на този модел. Накрая останалите шест (FeSt 1-457, Barnard 335, CB 188, CB 131, CB 134) очевидно се движат към гравитационен срив. Тези шест „звезди в процес на създаване“ включват глобули CB 188 и Barnard 335, за които вече е известно, че притежават протозвездни дискове.
Във всеки сравнително безоблачен ден не е необходимо много по пътя на инструментацията, за да се докаже, че един много уникален и важен „Бок глобул“, съществуващ преди около 5 милиарда години, успя да наклони везните и да стане звезда в създаването. Нашето Слънце е огнено доказателство, че материята - веднъж адекватно кондензирана - може да започне процес, който води до някои изключително нови възможности.
Написано от Джеф Барбър
