天文学者たちは1936年にFU Orionisの劇的な爆発の謎を解いた

アルマ FU Orionisの観測は、過去のガス流の重力沈着がどのように若い星から突然明るくなり、星や惑星形成プロセスに光を当てるかを示しています。

オリオンの星座の珍しい星のグループが彼らの秘密を明らかにしました。 二重星系のFU Orionisは、1936年の中心別が突然普段より1,000倍明るくなり、初めて天文学者たちの関心を集めました。 死んでいる星で予想されるこれらの行動は、FU Orionisのような若い星では一度も見られませんでした。

奇妙な現象は、同じ名前を共有する星（FUまたは星）の新しい分類に触発されました。 FUや星は突然点滅し、明るく輝き、数年後に再び暗くなります。

今、これらの明るさは、星と惑星を形成する主な力である重力沈着によって、星が周囲からエネルギーを吸収するためであると理解されています。 しかし、これがどのようにしてなぜ起こるのかは謎のままです。 これまでは、天文学者たちがALMA（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array）を使っていたからです。

ALMAによる画期的な観察

「FU Oriは爆発を続けるためにほぼ100年間物質を食べました。 我々は最終的に爆発する若い星がどのように質量を補充するかについての答えを見つけました。」研究の躊躇者であるAntonio Halesは説明します。 から 天体物理学ジャーナル。 「最初に、我々は爆発を促進する物質の直接観測証拠を確保しました。」

FU Oriバイナリシステムと新しく発見された降着ストリーマーを拡大してみてください。 このアーティストの印象は、新しく発見された旗が封筒からバイナリに絶えず質量を供給することを示しています。 クレジット: NSF/NRAO/S. ダグネロ

ALMA観測によると、FU Orionisの上に長く、薄い一酸化炭素の流れが低下することがわかった。 このガスには現在の爆発を持続するのに十分な燃料がないようです。 代わりに、この沈着ストリーマーは、この若い恒星系に落ちた以前のはるかに大きな特徴に残ったと考えられています。

Halesは、「過去には、より大きなガス流との相互作用によってシステムが不安定になり、明るさが増加した可能性があります」と説明しています。

星形成理解の発展

天文学者は、FU Orionisからの様々な種類の放射を捕捉し、抗星系への質量流量を検出するために、いくつかの構成のALMAアンテナを使用しました。 彼らはまた、新しい数値的手法を組み合わせて、質量流を沈着流としてモデル化し、その特性を推定した。

「我々は、観察された構造の形状と速度を流入ガスの痕跡で予想されるものと比較し、その数は意味がありました」と博士Aashish Guptaは言います。 ヨーロッパ南部天文台候補（ESO）、そして沈着ストリーマーをモデル化するために使用される方法を開発したこの研究の共著者。

FU Oriバイナリシステムと新しく発見された降着ストリーマーを拡大してみてください。 このアーティストの印象は、新しく発見された旗が封筒からバイナリに絶えず質量を供給することを示しています。 クレジット: NSF/NRAO/S. ダグネロ

「私たちが単一の機器でナビゲートできる角度スケールの範囲は本当に驚くべきことです。 ALMAは、何百もの星が誕生する大規模な分子雲から、より親しみやすい太陽系の規模まで、星や惑星形成の力学の包括的な視点を提供しています。 。 ）、チリの若い地球外惑星と衛星に関するミレニアム核（YEMS）の責任者であり、この研究の共著者です。

これらの観察はまた、FU Orionisでゆっくり動く一酸化炭素の流出を示した。 このガスは最新の爆発とは関係ありません。 代わりに、これは他の原始的物体の周りに観察される流出に類似している。

Halesはこう付け加えます。 「このユニークなFUor星がどのように作られているかを理解することによって、私たちはさまざまな星と惑星がどのように形成されるのかを知っていることを確認しています。 私たちは、すべての星が爆発的な出来事を経験していると信じています。 これらの爆発は、初期の星とそれらが結局形成する惑星の周りの沈着円盤の化学組成に影響を与えるために重要です。

Halesは、「私たちは2012年にALMAの最初の観測以来、FU Orionisを研究してきました」と付け加えました。 ついに答えを得たのはとても興味深いことです」

参照：AS Hales、A. Gupta、D. Ruíz-Rodríguez、JP Williams、S. Pérez、L. Cieza、C. González-Ruilovaの「FU Orionis周辺の沈着旗と遅い広角流出の発見」、JE Pineda、 A. Santamaría-Miranda、J. Tobin、P. Weber、Z. Zhu、A. Zurlo、2024年4月29日、 天体物理学ジャーナル。
DOI：10.3847/1538-4357/ad31a1