Астрономы обнаружили двойной механизм фрагментации в облаках, где формируются массивные звёзды

Слева: Морфологическая структура HFS в области I18308, показывающая распределение ядер. Молекулярное облако HFS состоит из двух различных нитевидных структур (F1 и F2) и центрального скопления. Справа: Художественная иллюстрация многоуровневой динамической аккреции массы. Автор: SHAO

В исследовании, опубликованном в журнале Astronomy & Astrophysics, международная команда астрономов впервые обнаружила сосуществование двойного механизма фрагментации и многоуровневой динамической аккреции материи в молекулярном облаке типа «hub-filament system» (HFS).

Используя данные высокого разрешения от массива радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), учёные представили революционные доказательства, помогающие понять механизмы формирования массивных звёзд.

Исследование проводилось под руководством учёных из Юньнаньского университета, Шанхайской астрономической обсерватории Китайской академии наук и Национальной астрономической обсерватории Японии. В нём также участвовали специалисты из Японии, Мексики, США, Германии, Чили и Тайваня. Наблюдения велись на длине волны 1,3 мм с разрешением около 3000 астрономических единиц (а.е.).

Изучая облако I18308 — типичный пример HFS с высокой звёздообразующей активностью, — исследователи обнаружили два различных режима фрагментации: две нитевидные структуры (F1 и F2) демонстрируют цилиндрический тип фрагментации с квазипериодическим распределением ядер, регулируемым турбулентностью. В то же время центральное скопление показало сферический тип фрагментации, где распределение ядер определяется гравитационным механизмом Джинса.

Эти результаты ставят под сомнение модели, предсказывающие единый механизм фрагментации для всех плотностных масштабов в молекулярных облаках (например, модель глобального гравитационного коллапса).

Интересно, что команда не обнаружила презвёздных ядер массой более 30 солнечных. Вместо этого все относительно маломассивные ядра демонстрировали систематическое увеличение массы и плотности по мере эволюции. Это подтверждает сценарий многоуровневой аккреции: маломассивные ядра формируются через фрагментацию Джинса в центральном скоплении, коллапсируют в протозвёзды средней массы и затем превращаются в массивные звёзды благодаря иерархической аккреции массы из нитевидных структур, скопления и других ядер.

Больше информации: L. M. Zhen et al, Hierarchical fragmentation in hub-filament-system I18308 observed as part of the INFANT survey, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202554634

Источник: Chinese Academy of Sciences