Исследуя туманность в созвездии Тельца, состоящую из газа и пыли, исследователи обнаружили свидетельства зарождающегося этапа формирования звезды. Полученные данные указывают на то, что материя начинает отрываться от магнитных линий и направляется к центру будущего небесного тела. Этот этап рассматривается как один из основных факторов, стимулирующих образование звездных систем.

Специалисты зафиксировали дозвездное ядро L1544 – плотный скопление газа и пыли с очень низкой температурой, где сформировались предпосылки для появления нового светила. Этот объект, находящийся на расстоянии около 554 световых лет от нашей планеты, представляет особенный интерес, так как позволяет наблюдать начальный этап звездообразования – до того момента, когда в облаке возникнет молодая звезда и начнёт изменять окружающую среду своим излучением и выбросами вещества.

Основная трудность при изучении подобных объектов заключается в определении механизма начала движения вещества к центру. Гравитационные силы стремятся сжать газопылевое образование, однако тепловые процессы, хаотичные потоки и магнитное поле оказывают сопротивление. Если бы газ был полностью связан с магнитным полем, оно препятствовало бы его сжатию на протяжении длительного времени. Поэтому нейтральные атомы и молекулы при определенных условиях могут постепенно освободиться от влияния магнитного поля и ускоренно перемещаться к центру. амбиполярной диффузиейПроцесс отделения вещества от магнитного поля, приводящий к гравитационному коллапсу газопылевого облака.

Действительно, подтвердить выдвинутое предположение оказалось непростой задачей. Ожидаемое отличие в скорости движения ионизированного и неионизированного газа настолько незначительно, что его практически невозможно зафиксировать. К тому же, требовалось сопоставлять молекулы, формирующиеся из одного и того же региона газопылевого образования. Иначе разница в скоростях может быть обусловлена наблюдением разных областей этого газопылевого сгустка.

В новой научной работе ученые использовали два типа молекул, типичных для наиболее холодных и плотных регионов газопылевых образований: заряженную молекулу N₂D⁺ и дейтерированный аммиак NH₂D. Скорость газа была определена по излучению этих молекул с помощью радиотелескопа IRAM мощностью 30 метров (Испания), после чего были сопоставлены полученные данные.

Установлено, что неионизированный газ перемещается на несколько километров в секунду быстрее ионизированного. Средняя разница в скоростях составила приблизительно 0,05 километра в секунду, что соответствует значениям, предсказанным моделями амбиполярной диффузии. Таким образом, L1544 может являться первым подтверждением того, что нейтральное вещество действительно способно «скользить» сквозь магнитное поле.

Сопоставив полученные данные с расчетами на компьютерах, исследователи пришли к выводу о том, что данное явление связано с увеличением размера пыли в центральной области объекта. Изменение характеристик газовой среды и снижение её взаимодействия с магнитным полем приводит к более интенсивному притоку материала к центру формирующегося светила.

Однако нельзя исключать и другие интерпретации. Например, возможно, обе молекулы отслеживают немного отличающиеся участки облака, а на результаты измерений может влиять его сложная структура. Для проверки выводов авторов исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics, помогут дальнейшие наблюдения.