Где рождаются звёзды

Звёзды рождаются в холодных и плотных облаках межзвёздного газа и пыли — молекулярных облаках. Как сжимается и зажигается одна звезда на примере Солнца, рассказано в статье «Как из туманности получается звезда». Здесь — о том, где и как это происходит в Галактике.

Молекулярные облака

Молекулярные облака состоят в основном из молекулярного водорода H₂ с примесью гелия, других молекул и пыли. Их температура — всего 10–20 К. Гигантские молекулярные облака содержат от десятков тысяч до миллионов масс Солнца и тянутся на десятки и сотни световых лет. Пыль делает их непрозрачными в видимом свете, поэтому звёздные колыбели изучают в инфракрасном диапазоне и в радиодиапазоне — например, по излучению молекулы угарного газа CO. Из вещества таких облаков звёзды и получают свой химический состав.

Как начинается сжатие

Облако сжимается, когда собственная гравитация пересиливает давление газа, турбулентность и магнитное поле. Толчком может стать столкновение облаков, ударная волна от взрыва сверхновой или давление излучения соседних горячих звёзд. Сжимаясь, облако дробится на отдельные сгустки, поэтому звёзды обычно рождаются не поодиночке, а группами — в скоплениях.

От протозвезды к звезде

Сгусток становится протозвездой, окружённой оболочкой газа и пыли. Вещество падает на неё через вращающийся диск, а часть уносится вдоль оси вращения узкими струями — джетами. Там, где джеты врезаются в окружающий газ, светятся объекты Хербига — Аро. Когда в ядре становится достаточно горячо для превращения водорода в гелий, протозвезда становится настоящей звездой. У звезды вроде Солнца путь от сжатия до устойчивого горения водорода занимает несколько десятков миллионов лет, у массивных звёзд он гораздо короче. Из остатков диска вокруг молодой звезды рождаются планеты.

Самые лёгкие звёзды весят около 8% массы Солнца. Ещё более лёгкие тела — коричневые карлики — рождаются так же, но водород в них не горит. Недавно телескоп «Джеймс Уэбб» нашёл в области звездообразования IC 348 коричневые карлики всего в две массы Юпитера.

Где увидеть звёздные колыбели

• Туманность Ориона (M42) — ближайшая крупная область звездообразования, около 1300 световых лет. Зимой её видно даже невооружённым глазом как размытую звёздочку в «мече» Ориона.
• «Столпы творения» в туманности Орёл (M16) — колонны холодного газа, которые испаряет излучение молодых звёзд; знамениты по снимкам «Хаббла» (1995) и «Уэбба» (2022).
• Область IC 348 в Персее — молодое скопление в 1000 световых годах.

По оценкам, в нашей Галактике сейчас образуется порядка двух масс Солнца новых звёзд в год — немного по сравнению с ранней Вселенной, где звездообразование было куда бурнее.

Источники

• ESA/Webb: IC 348.
• NASA: Star formation — обзор жизни звёзд.
• ESA/Hubble: Pillars of Creation.