นักวิทยาศาสตร์ค้นพบดาวมวลมากในระยะวิวัฒนาการขั้นสูงในกลุ่มดาวราศีธนู

นักวิจัยจากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งอันดาลูเซียได้ทำแผนที่ดาวฤกษ์เกิดใหม่ดวงใหม่ที่อยู่ในกลุ่มดาวราศีธนู เทห์ฟากฟ้าถูกระบุว่าเป็น IRS7 และเป็นส่วนหนึ่งของบริเวณการก่อตัวที่เรียกว่า IRAS 18162-2048 ข้อมูลที่รวบรวมได้แสดงให้เห็นว่าวัตถุนั้นมีระยะวิวัฒนาการที่สูงกว่าดาวต้นกำเนิดหลักที่ครอบงำพื้นที่นั้น ทีมงานใช้เครื่องมือสังเกตการณ์อินฟราเรดใกล้เพื่อเจาะผ่านชั้นฝุ่นระหว่างดาวหนาที่บดบังพื้นที่

ภาคอวกาศที่วิเคราะห์เป็นที่ตั้งของเครื่องบินเจ็ตก่อนดาวฤกษ์ HH 80-81 ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ขับเคลื่อนโดยดาวฤกษ์ที่ใจกลางซึ่งมีมวล 20 เท่าของดวงอาทิตย์ ชุมชนวิทยาศาสตร์ได้มุ่งเน้นไปที่แหล่งข้อมูลหลักนี้มานานหลายทศวรรษ การสำรวจครั้งใหม่นี้ได้กู้คืนข้อมูลเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแสงแห่งที่สองที่ตรวจพบครั้งแรกในทศวรรษปี 1990 ความสว่างอันเข้มข้นของวัตถุที่อยู่ตรงกลางบดบังการมีอยู่ของ IRS7 ซึ่งยังคงอยู่โดยไม่มีการวิเคราะห์เชิงลึกจนกว่าจะมีการประยุกต์เทคโนโลยีกรองแสงในปัจจุบัน

คุณสมบัติทางกายภาพและการจำแนกประเภทของเทห์ฟากฟ้าใหม่

ดาวฤกษ์เกิดใหม่นี้มีลักษณะเฉพาะที่จัดอยู่ในลำดับหลักตามอายุเป็นศูนย์ นักดาราศาสตร์จัด IRS7 เป็นกลุ่มประเภท B2-B3 คำจำกัดความนี้บ่งบอกถึงวัตถุร้อนที่มีความส่องสว่างสูงและมีมวลมากพอสมควร ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมโดยรอบได้ รังสีที่ปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์ได้เริ่มกระบวนการโฟโตไรเซชันในอวกาศข้างเคียงแล้ว ปรากฏการณ์นี้สร้างบริเวณที่มีขนาดกะทัดรัดของไฮโดรเจนไอออนไนซ์ที่ทำปฏิกิริยากับวัสดุที่เหลือจากเมฆโมเลกุลดั้งเดิม

การสำรวจยังชี้ให้เห็นถึงการมีอยู่ของจานโมเลกุลที่หมุนได้ซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบหลักในภูมิภาคนี้ IRS7 ดึงดูดความสนใจของนักวิจัยเนื่องจากนำเสนอวิถีวิวัฒนาการที่เป็นอิสระและเร่งความเร็ว เทห์ฟากฟ้าพัฒนาลักษณะพื้นฐานได้เร็วกว่าเพื่อนบ้านขนาดใหญ่ พลวัตภายในของระบบแสดงให้เห็นว่ากระบวนการก่อตัวดาวฤกษ์ไม่ได้เกิดขึ้นสม่ำเสมอ แม้ว่าวัตถุจะอยู่ในแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์เดียวกันก็ตาม

การตรวจหาเส้นรวมตัวของไฮโดรเจนที่มีโปรไฟล์สเปกตรัมที่แปลกประหลาดให้การยืนยันที่จำเป็นเกี่ยวกับกิจกรรมโฟโตไอออนไนซ์ ผู้เชี่ยวชาญตั้งข้อสังเกตว่า IRS7 มีระดับความสมบูรณ์ของดาวฤกษ์ในระดับที่สูงขึ้น แม้ว่าจะมีมวลรวมต่ำกว่าดาวฤกษ์ก่อกำเนิดที่ป้อนอาหารให้กับเครื่องบินไอพ่น HH 80-81 ก็ตาม ความแตกต่างในไทม์ไลน์การพัฒนาทำให้ทฤษฎีที่ว่าเมฆโมเลกุลเป็นที่อาศัยของประชากรดาวฤกษ์ที่ประกอบด้วยหลายรุ่น

พลวัตของรังสีและผลกระทบต่อตัวกลางระหว่างดวงดาว

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างดาวฤกษ์ดวงใหม่กับก๊าซโดยรอบเผยให้เห็นรูปแบบการปล่อยพลังงานที่เฉพาะเจาะจง พฤติกรรมของโมเลกุลไฮโดรเจนที่ถูกกระตุ้นในบริเวณใกล้เคียงกับ IRS7 เป็นไปตามลักษณะทั่วไปของสภาพแวดล้อมที่ถูกครอบงำโดยรังสีอัลตราไวโอเลต แบบจำลองการถ่ายโอนรังสีที่นักวิทยาศาสตร์ใช้สามารถจำลองประชากรที่มีการสั่นสะเทือนแบบ Ro ที่พบได้ในภูมิภาคนี้ การคำนวณระบุว่าอุณหภูมิของก๊าซรอบดาวฤกษ์สูงถึง 600 เคลวิน

• แหล่งกำเนิดแสงทำหน้าที่เป็นดาวฤกษ์ B2-B3 ที่สร้างความตื่นเต้นให้กับบริเวณที่มีการแยกตัวของแสง
• อัตราโฟตอนที่ต่อเนื่องของไลแมนตรงกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่คาดการณ์ไว้สำหรับหมวดหมู่นี้
• รูปแบบการปล่อยก๊าซตัดสมมติฐานของการกระตุ้นที่เกิดจากแรงกระแทกทางกลในก๊าซ

การศึกษาที่นำโดย IAA-CSIC ใช้เทคนิคที่มีความละเอียดสูงเพื่อแยกการมีส่วนร่วมของแหล่งความร้อนหลายแหล่งที่อยู่ในคลัสเตอร์ ดาวฤกษ์ที่ใจกลางยังคงมีหน้าที่ขับเคลื่อนเครื่องบินไอพ่นสองขั้วพลังงานสูง ในขณะที่ IRS7 ส่งเสียงสะท้อนกลับจากรังสีอัลตราไวโอเลตอย่างต่อเนื่อง การอยู่ร่วมกันของกลไกทั้งสองอันที่แตกต่างกันของการมีปฏิสัมพันธ์กับสื่อระหว่างดาวเปลี่ยนภูมิภาคนี้ให้กลายเป็นห้องทดลองทางธรรมชาติสำหรับฟิสิกส์ดาราศาสตร์สมัยใหม่

การทำแผนที่ผ่านความถี่วิทยุและอินฟราเรดหลายความถี่

ภาพที่ถ่ายในช่วงอินฟราเรดใกล้มีความจำเป็นสำหรับการแยก IRS7 ออกจากแหล่งกำเนิดหลัก ซึ่งยังคงถูกบดบังในช่วงความยาวคลื่นหลายระดับ ทีมงานขยายการค้นหาและวิเคราะห์โดยใช้คลื่นวิทยุในย่าน X และ C ผลลัพธ์เผยให้เห็นแหล่งกำเนิดขนาดกะทัดรัดที่ตรงกับตำแหน่งอวกาศของดาวฤกษ์ทุกประการ การแผ่รังสีที่บันทึกไว้นำเสนอรูปแบบคลื่นวิทยุไร้อิสระที่มีความละเอียดเชิงแสง ซึ่งเป็นคุณลักษณะเฉพาะของบริเวณที่แตกตัวเป็นไอออนที่เพิ่งก่อตัวใหม่

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้สามารถตรวจจับแหล่งกำเนิดที่ความยาวคลื่นมิลลิเมตรได้เป็นครั้งแรก การรวมกันของข้อมูลจากสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่แตกต่างกันยืนยันความซับซ้อนของโครงสร้างของพื้นที่ ความสามารถในการสังเกตวัตถุเดียวกันผ่านคลื่นอินฟราเรด คลื่นวิทยุ และคลื่นมิลลิเมตร ช่วยขจัดความผิดเพี้ยนที่เกิดจากฝุ่นจักรวาล วิธีการนี้รับประกันการวัดอัตราการเพิ่มมวลของสสารและอุณหภูมิพื้นผิวของดาวฤกษ์ได้อย่างแม่นยำ

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Astronomy & Astrophysics ให้รายละเอียดเกี่ยวกับพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่ยืนยันการค้นพบนี้ รูเบน เฟเดรียนี ผู้เขียนหลักของงานได้บันทึกกระบวนการแยกสัญญาณไฟ ระเบียบวิธีที่ใช้กำหนดเกณฑ์วิธีใหม่สำหรับการตรวจสอบกระจุกดาวหนาแน่นที่อยู่บริเวณใจกลางทางช้างเผือก การทำแผนที่คลาวด์โมเลกุลสามมิติจำเป็นต้องบูรณาการข้อมูลหลายความถี่อย่างต่อเนื่องเพื่อหลีกเลี่ยงผลบวกลวง

อนาคตทางดาราศาสตร์ด้วยกล้องโทรทรรศน์รุ่นใหม่

การระบุรายละเอียดของ IRS7 จะขยายรายการเป้าหมายที่มีลำดับความสำคัญสำหรับเครื่องมือสังเกตการณ์ที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน กล้องโทรทรรศน์ล้ำสมัย เช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ และหอดูดาว ALMA มีความสามารถทางเทคนิคที่จำเป็นในการทำแผนที่โครงสร้างที่ซ่อนอยู่ด้วยความละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน อุปกรณ์นี้จะสามารถตรวจสอบกระบวนการสะสมและการดีดออกของสสารในแถบสเปกตรัมหลายแถบพร้อมกัน

ชุมชนวิทยาศาสตร์ถือว่าภูมิภาค IRAS 18162-2048 เป็นแบบจำลองอ้างอิงสำหรับการศึกษาการกำเนิดดาวฤกษ์หลายรุ่น การค้นพบนี้ตอกย้ำความจำเป็นในการตรวจสอบแหล่งข้อมูลทางดาราศาสตร์ที่บันทึกไว้ในทศวรรษก่อนๆ โดยอาศัยความช่วยเหลือจากเทคโนโลยีใหม่ๆ ความสว่างของวัตถุขนาดใหญ่มักจะซ่อนดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่าหรือดาวฤกษ์ในระยะวิวัฒนาการต่างๆ ที่อาศัยอยู่ในบริเวณใกล้เคียงของจักรวาลเดียวกัน การตรวจสอบข้อมูลเก่าด้วยตัวกรองสมัยใหม่ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์

การทำความเข้าใจว่าดาวฤกษ์ขนาดใหญ่เกิดขึ้นและมีปฏิสัมพันธ์ในสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นสูงได้อย่างไรทำให้เกิดมุมมองใหม่ด้วยการยืนยันคุณสมบัติของ IRS7 เทห์ฟากฟ้าเปิดโอกาสให้สังเกตโดยตรงถึงโมเมนต์การเปลี่ยนแปลงระหว่างระยะก่อกำเนิดดาวฤกษ์ขั้นสุดท้ายและการเข้าสู่ลำดับหลักขั้นสุดท้าย การติดตามอย่างต่อเนื่องของภูมิภาคจะให้ข้อมูลเชิงประจักษ์เพื่อปรับเทียบแบบจำลองทางทฤษฎีเกี่ยวกับวิวัฒนาการของวัตถุมวลสูงในจักรวาล