2011.06.17. - Kis­tö­me­gű csil­la­gok a na­gyok 'lus­ta­sá­ga' mi­att is ke­let­kez­het­nek

Egy új szi­mu­lá­ció sze­rint a csil­lag­ke­let­ke­zé­si fo­lya­mat epi­zo­di­kus akk­ré­ci­ós fá­zi­sai kö­zöt­ti idő­sza­kok­ban a for­má­ló­dó ob­jek­tum kö­rü­li anyag­ko­rong frag­men­tá­lód­hat, ami pár­hu­za­mo­san kis­tö­me­gű csil­la­gok ki­ala­ku­lá­sá­hoz is ve­zet­het.

A csil­lag­ke­let­ke­zé­si el­mé­le­tek egyik ré­gi fel­te­vé­se, hogy a pro­to­csil­lag ki­ala­ku­lá­sa nem fo­lya­ma­to­san tör­té­nik, az őt kö­rül­ve­vő ko­rong­ból nem egyen­le­te­sen hul­lik rá az anyag, ha­nem az akk­ré­ció in­ak­tív fá­zi­sok­kal meg­sza­kí­tott epi­zo­di­kus ese­mé­nyek lán­co­la­ta. Az ed­di­gi mo­del­lek­kel el­len­tét­ben a Dimi­t­ris Sta­mat­el­los, An­tho­ny Whit­worth (Car­diff Uni­ver­sity) és Da­vid Hub­ber (Uni­ver­sity of Shef­field) ál­tal ki­fej­lesz­tett új szá­mí­tó­gé­pes szi­mu­lá­ció már fi­gye­lem­be ve­szi ezt az el­kép­ze­lést is.

A fi­a­tal, ki­ala­ku­ló csil­la­got a kö­rü­löt­te lé­vő, por­ból és gáz­ból ál­ló ko­rong lát­ja el anyag­gal. Az akk­ré­ció azon­ban nem fo­lya­ma­tos, a né­hány száz éves ak­tív, ki­tö­ré­sek­kel tar­kí­tott idő­sza­ko­kat né­hány ezer évig tar­tó in­ak­tív sza­ka­szok vá­laszt­ják el egy­más­tól. Az ed­di­gi el­kép­ze­lé­sek sze­rint a ko­ron­got a for­má­ló­dó csil­lag su­gár­zá­sa me­le­gí­ti és ez­zel sta­bi­li­zál­ja. Az in­ak­tív pe­ri­ó­du­sok­ban azon­ban a fé­nyes­sé­ge je­len­tő­sen le­csök­ken, így az új ered­mé­nyek sze­rint a ko­rong anya­ga elég so­ká­ig vi­szony­lag hi­deg ma­rad­hat, ez­ál­tal azon­ban in­sta­bil­lá vá­lik, ami a frag­men­tá­ló­dá­sá­hoz, ez­zel pe­dig kis­tö­me­gű csil­la­gok, bar­na tör­pék, eset­leg boly­gók pár­hu­za­mos ki­ala­ku­lá­sá­hoz ve­zet­het.

A fi­a­tal csil­lag kö­rü­li anyag­ko­rong a ko­rai fej­lő­dés kü­lön­bö­ző fá­zi­sa­i­ban. A vö­rös szín a na­gyon sű­rű, a zöld a kö­ze­pes, a kék pe­dig a kis sű­rű­sé­gű te­rü­le­te­ket kó­dol­ja. A spi­rá­lis szer­ke­zet meg­je­le­né­se a ko­rong in­sta­bi­li­tá­sát je­len­ti (bal ol­da­li kép). Az ak­tív akk­ré­ci­ós fá­zis alat­ti ki­tö­rés ezt le­rom­bol­va át­me­ne­ti­leg sta­bi­li­zál­ja a ko­ron­got (kö­zép­ső kép), az ener­gia­vi­har el­múl­tá­val, az in­ak­tív ál­la­pot­ban (jobb ol­da­li kép) azon­ban a spi­rá­lis struk­tú­ra új­ra meg­je­le­nik. Az in­sta­bi­li­tás vég­ső so­ron a frag­men­tá­ló­dás­hoz és kis­tö­me­gű csil­la­gok (fe­ke­te pon­tok) pár­hu­za­mos ki­ala­ku­lá­sá­hoz ve­zet.
[D. Sta­mat­el­los, A. Whit­worth (Car­diff Uni­ver­sity)]

Sta­mat­el­los sze­rint mi­vel a mo­dell­jük jel­zi a pro­to­pla­ne­tá­ris ko­ron­gok frag­men­tá­ló­dá­sá­nak le­he­tő­sé­gét, ma­gya­rá­zat­tal szol­gál­hat a becs­lé­sek sze­rint a Tej­út­rend­szer csil­lag­szá­má­nak 60 szá­za­lé­ká­nál is töb­bet ki­te­vő, a Nap tö­me­gé­nek ötö­dé­nél ki­sebb tö­meg­gel ren­del­ke­ző csil­la­gok ki­ala­ku­lá­sá­ra és tu­laj­don­sá­ga­i­ra, fel­té­ve ha a vá­zolt szce­ná­rió va­ló­ban do­mi­náns a kis­tö­me­gű csil­la­gok lét­re­jöt­té­ben, ami­nek el­dön­té­se per­sze to­váb­bi vizs­gá­la­to­kat igé­nyel.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cikk az Ast­rophy­si­cal Jour­nal c. fo­lyó­irat­ban je­lent meg.

For­rás:

• Sci­en­ce­Da­ily 2011.06.15.