- Тепловая волна аккреционной энергии, прослеживаемая мазерами в массивной протозвезде G358-MM1 (arXiv)
Автор: Р. А. Бернс, К. Сугияма, Т. Хирота, Ки-Тэ Ким, А. М. Соболев, Б. Стеклум, Г. К. Маклеод, Ю. Йонекура, М. Олех, Г. Орош, С. П. Эллингсен, Л. Хайланд, А. Каратти о Гаратти, К. Броган, Т. Р. Хантер, К. Филипс, С. П. ван ден Хивер, Дж. Эйслёффель, Х. Линц, Г. Сурцис, Дж. О. Чибуэзе, У. Баан, Б. Крамер
Аннотация: Считается, что звезды большой массы накапливают большую часть своей массы за счет коротких, нечастых вспышек дисковой аккреции. Такие события аккреции редки и их трудно наблюдать напрямую, но известно, что они вызывают усиленное мазерное излучение. В этом письме мы сообщаем о наблюдениях метанольного мазера с высоким разрешением в течение нескольких эпох в направлении G358.93–0.03, которые выявили интересное явление; субсветовое распространение «тепловой волны» теплового излучения, исходящей от аккрецирующей протозвезды большой массы. Экстремальная трансформация мазерного излучения подразумевает внезапное усиление теплового инфракрасного излучения изнутри внутренней (40 мсд, 270 а.е.) области. Впоследствии мазеры на метаноле отслеживают радиальное прохождение теплового излучения через окружающую среду со скоростью ≥ 4–8% скорости света. Такая высокая скорость перемещения контрастирует с физическим движением газа метанольных мазеров со скоростью ≤ 10 км с-1, обычно наблюдаемым с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ). Наблюдаемый сценарий легко объяснить аккреционным событием массивной протозвезды G358.93–0.03-MM1. Будучи третьим случаем в своем классе, G358.93–0.03-MM1 обладает уникальными свойствами, намекающими на возможный «зоопарк» типов аккреционных всплесков. Эти результаты подтверждают преимущества мазерных наблюдений в понимании образования массивных звезд как с помощью кампаний по мониторингу мазеров с одной тарелкой, так и посредством их международного сотрудничества в качестве массивов РСДБ.
2.3D радиационно-гидродинамическое моделирование, разрешающее внутреннюю часть быстро аккрецирующей первичной протозвезды (arXiv)
Автор: Казутака Кимура, Такаши Хосокава, Казуюки Сугимура, Хадзиме Фукусима.
Аннотация: Прямой коллапс сверхмассивных звезд является возможным путем образования зародышей сверхмассивных черных дыр на больших красных смещениях. В то время как предыдущие трехмерные (3D) симуляции демонстрируют, что сверхмассивные звезды формируются в результате быстрой аккреции массы, модели, разрешающие звездное внутреннее пространство, были ограничены. Здесь мы сообщаем о трехмерном радиационно-гидродинамическом (RHD) моделировании эволюции быстро аккрецирующих протозвезд, разрешающих звездное внутреннее пространство. Мы используем код адаптивного уточнения сетки с нашим недавно разработанным решателем RHD, использующим явный метод замыкания M1. Мы следим за ранней эволюцией, пока звездная масса не достигнет ∼10 M⊙ из двух разных начальных конфигураций сферических и турбулентных облаков. Мы показываем, что в обоих случаях появляется вздутая протозвезда с радиусом 100−1000 R⊙, как и предсказывали расчеты звездной эволюции. Его эффективная температура остается на уровне нескольких тысяч кельвинов, а радиационная обратная связь ионизирующими фотонами слишком слаба, чтобы возмущать аккреционный поток вплоть до рассматриваемой в данной работе эпохи. В турбулентном случае протозвезда быстро вращается со скоростью, более чем в 0,4 раза превышающей кеплеровскую скорость, благодаря угловому моменту, обеспечиваемому начальной турбулентностью. Протозвезда напоминает сплюснутый сфероид, а ее экваториальный радиус более чем в два раза превышает полярный радиус. Наши результаты предполагают, что нам необходимо учитывать быстрое вращение звезд, чтобы объяснить реалистичную трехмерную протозвездную эволюцию в сверхмассивном звездообразовании.
