천문학자들은 1936년 FU Orionis 폭발의 미스터리를 풀었습니다.

앨마 FU Orionis의 관측은 과거 가스 흐름의 중력 강착이 어떻게 어린 별에서 갑자기 밝아지고 별과 행성 형성 과정에 빛을 비추는지를 보여줍니다.

오리온 별자리의 특이한 별 그룹이 그 비밀을 드러냈습니다. 이중성계인 오리오니스(FU Orionis)는 1936년 중심별이 갑자기 평소보다 1,000배 더 밝아지면서 처음으로 천문학자들의 관심을 끌었습니다. 죽어가는 별에서 예상되는 이러한 행동은 Vo Orionis와 같은 젊은 별에서는 이전에 볼 수 없었던 것입니다.

이 이상한 현상은 같은 이름을 가진 별(FU또는 별)의 새로운 분류에 영감을 주었습니다. 별들은 갑자기 빛나고 밝기가 폭발하다가 몇 년이 지나면 다시 어두워집니다.

이제 이 밝기는 별과 행성을 형성하는 주요 힘인 중력 강착을 통해 별이 주변으로부터 에너지를 얻기 때문에 발생하는 것으로 이해됩니다. 그러나 이것이 어떻게, 왜 일어났는지는 미스터리로 남아 있습니다. 지금까지 천문학자들이 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 사용했기 때문입니다.

ALMA를 통한 획기적인 노트

FU Ori는 폭발을 계속하기 위해 거의 100년 동안 물질을 수집해 왔습니다. “우리는 마침내 이 젊은 별들이 질량을 보충하는 방법에 대한 답을 찾았습니다.”라고 ALMA 북미 지역 센터의 부국장이자 과학자인 Antonio Hales는 설명합니다. 이번 연구의 주 저자인 Al-Radawi는 국립천문대(National Astronomy Observatory)에서 4월 29일에 발표했습니다. 천체 물리학 저널. “처음으로 우리는 폭발을 일으키는 물질에 대한 직접적인 관찰 증거를 확보했습니다.”

FU Ori 바이너리 시스템과 새로 발견된 누산기를 확대해 보세요. 이 예술가의 인상은 새로 발견된 스트리머가 껍질에서 이진계로 지속적으로 질량을 공급하는 것을 보여줍니다. 신용: NSF/NRAO/S. 다닐로

ALMA 관측에 따르면 FU Orionis에 길고 얇은 일산화탄소 흐름이 떨어지는 것으로 나타났습니다. 이 가스에는 현재의 폭발을 견딜 만큼 충분한 연료가 포함되어 있지 않은 것으로 보입니다. 대신, 이 강착 흐름은 이 젊은 별계에 있던 훨씬 더 크고 초기의 특징의 잔재로 생각됩니다.

Hales는 “과거에는 더 큰 가스 ​​흐름과의 상호 작용으로 인해 시스템이 불안정해지고 밝기가 증가했을 가능성이 있습니다.”라고 설명합니다.

별 형성 이해의 발전

천문학자들은 FU Orionis에서 나오는 다양한 유형의 방출을 포착하고 항성계로의 질량 흐름을 감지하기 위해 여러 가지 ALMA 안테나 구성을 사용했습니다. 그들은 또한 질량 흐름을 누적 흐름으로 모델링하고 그 특성을 추정하기 위해 새로운 수치 방법을 통합했습니다.

Ashish Gupta 박사는 “우리는 관측된 구조의 모양과 속도를 일련의 낙하 가스에서 예상되는 구조와 비교했으며 그 숫자가 의미가 있다고 말했습니다. 유럽 ​​남부 천문대 후보 (에소) 및 누적 방출 장치를 모델링하는 데 사용되는 방법을 개발한 이 연구의 공동 저자입니다.

FU Ori 바이너리 시스템과 새로 발견된 누산기를 확대해 보세요. 이 예술가의 인상은 새로 발견된 스트리머가 껍질에서 이진계로 지속적으로 질량을 공급하는 것을 보여줍니다. 신용: NSF/NRAO/S. 다닐로

“단일 장비로 탐색할 수 있는 각 규모의 범위는 정말 놀랍습니다.”라고 칠레 산티아고 대학교(USACH)의 Sebastian Pérez는 덧붙입니다. “ALMA는 우리에게 별과 행성 형성의 역학에 대한 포괄적인 시각을 제공합니다. 수백 개의 별이 탄생하는 거대 분자 구름, 태양계에 대한 가장 일반적인 측정법까지.” 칠레의 젊은 외계 행성과 달의 밀레니엄 핵(YEMS) 소장이자 이 연구의 공동 저자입니다.

이러한 관찰은 또한 FU Orionis에서 느리게 움직이는 일산화탄소 흐름을 보여주었습니다. 이 가스는 최근 폭발과 관련이 없습니다. 대신, 이는 다른 항성 원형체 주변에서 관찰되는 유출과 유사합니다.

“이 이상한 별들이 어떻게 만들어지는지 이해함으로써 우리는 다양한 별과 행성이 어떻게 형성되는지에 대해 우리가 알고 있는 것을 확인합니다.”라고 Hales는 덧붙입니다. “우리는 모든 별이 폭발적인 사건을 겪는다고 믿습니다. 왜냐하면 이러한 폭발은 강착의 화학적 구성에 영향을 미치기 때문입니다. 신흥 별과 그들이 형성되는 행성 주위의 디스크.”

Hales는 “우리는 2012년 첫 번째 ALMA 관측 이후 FU Orionis를 연구해 왔습니다.”라고 덧붙였습니다. 마침내 답변을 얻게 되어 정말 기쁩니다.

참조: A. S. Hales, A. Gupta, D. Ruíz-Rodríguez, J. P. Williams, S. Pérez, L. Cieza, C. González-Ruilova, J. E.의 “FU Orionis 주변의 느린 광각 강착 및 제트 장치 감지” 피네다, A. 산타마리아-미란다, J. 토빈, B. 웨버, Z. 저우와 A. 조를루, 2024년 4월 29일, 천체 물리학 저널.
도이: 10.3847/1538-4357/ad31a1