21.1: Uundaji wa Nyota

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Tambua michakato ya wakati nyingini-vurugu ambayo sehemu za wingu la Masi huanguka kuzalisha nyota
• Kutambua baadhi ya miundo kuonekana katika picha ya mawingu Masi kama moja katika Orion
• Eleza jinsi mazingira ya wingu la Masi yanavyowezesha kuundwa kwa nyota
• Eleza jinsi mawimbi ya nyota yanayotokea yanavyosababisha wingu la Masi kufuka

Tunapoanza utafutaji wetu wa jinsi nyota zinavyoundwa, hebu tuchunguze baadhi ya misingi kuhusu nyota zilizojadiliwa katika sura za awali:

• Nyota imara (kuu mlolongo) kama vile Jua letu hudumisha usawa kwa kuzalisha nishati kupitia fusion ya nyuklia katika vipande vyake. Uwezo wa kuzalisha nishati kwa fusion hufafanua nyota.
• Kila pili katika Jua, takriban tani milioni 600 za hidrojeni hupata fusion ndani ya heliamu, huku takriban tani milioni 4 zikigeuka kuwa nishati katika mchakato huo. Kiwango hiki cha matumizi ya hidrojeni kinamaanisha kwamba hatimaye Jua (na nyota nyingine zote) litatoka mafuta ya kati.
• Nyota zinakuja na raia nyingi tofauti, kuanzia raia wa jua 1/12\(M_{\text{Sun}}\) hadi takribani 100—200\(M_{\text{Sun}}\). Kuna wingi wa chini sana kuliko nyota za molekuli za juu.
• Nyota kubwa zaidi za mlolongo (aina ya spectral O) pia ni nyepesi zaidi na zina joto la juu zaidi. Nyota za chini zaidi kwenye mlolongo kuu (aina ya spectral M au L) ni ndogo zaidi na ya baridi zaidi.
• Galaksi ya nyota kama Milky Way ina kiasi kikubwa cha gesi na vumbi- kutosha kutengeneza mabilioni ya nyota kama Jua.

Ikiwa tunataka kupata nyota bado katika mchakato wa malezi, ni lazima tuangalie katika maeneo ambayo yana mengi ya malighafi ambayo nyota zinakusanyika. Kwa kuwa nyota zinatengenezwa kwa gesi, tunazingatia mawazo yetu (na darubini zetu) kwenye mawingu mengi na baridi ya gesi na vumbi yanayotokana na Njia ya Milky (tazama sura thumbnail na Kielelezo\(\PageIndex{1}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{1}\) Nguzo za Vumbi na Globules Dense katika M16. (a) Picha hii ya Hubble Space Telescope ya mikoa ya kati ya M16 (inayojulikana pia kama Nebula ya Eagle) inaonyesha nguzo kubwa za gesi baridi, (ikiwa ni pamoja na hidrojeni ya Masi, H2) na vumbi. Nguzo hizi zina wiani mkubwa kuliko mikoa inayozunguka na zimepinga uvukizi kwa mionzi ya ultraviolet kutoka kwenye kikundi cha nyota za moto zaidi ya kona ya juu kulia ya picha hii. Nguzo ndefu zaidi ni juu ya muda wa miaka 1 ya mwanga, na mkoa wa M16 ni karibu miaka ya mwanga wa 7000 mbali na sisi. (b) Mtazamo huu wa karibu wa moja ya nguzo huonyesha globules zenye mnene sana, nyingi ambazo zinahifadhi nyota za kiinitete. Wanaastronomia waliunda neno la kuvukiza globules za gesi (Egs) kwa ajili ya miundo hii, kwa sehemu ili waweze kusema tulikuta mayai ndani ya Nebula ya Eagle. Inawezekana kwamba kwa sababu mayai haya yanafichuliwa na hatua isiyo na ukali ya mionzi kutoka nyota za moto zilizo karibu, baadhi huenda bado hawajakusanya nyenzo za kutosha kuunda nyota.

Mawingu ya molekuli: Vitalu vya nyota

Kama tulivyoona katika Kati ya Stars: Gesi na Vumbi katika Angani, mabwawa makubwa zaidi ya mambo ya interstellar-na baadhi ya vitu vingi sana katika galaxy ya Milky Way-ni mawingu makubwa ya Masi. Mawingu haya yana mambo ya ndani ya baridi yenye joto ya tabia ya K 10—20 tu; wengi wa atomi zao za gesi zimefungwa katika molekuli. Mawingu haya yanageuka kuwa sehemu za kuzaliwa kwa nyota nyingi katika Galaxy yetu.

Misa ya mawingu ya molekuli huanzia mara elfu masi ya Jua hadi takriban raia milioni 3 za jua. Mawingu ya molekuli yana muundo wa filamentary tata, sawa na mawingu ya cirrus katika anga ya dunia, lakini kiasi kidogo mnene. Filaments ya wingu ya Masi inaweza kuwa hadi miaka 1000 ya mwanga. Ndani ya mawingu ni baridi, mikoa yenye mnene na raia wa kawaida wa mara 50 hadi 500 wingi wa Jua; tunatoa mikoa hii jina la kiufundi sana. Ndani ya clumps hizi, kuna hata denser, mikoa midogo inayoitwa cores. Cores ni majani ya nyota. Hali katika cores hizi—joto la chini na wiani wa juu-ni kile kinachohitajika kutengeneza nyota. Kumbuka kwamba kiini cha hadithi ya maisha ya nyota yoyote ni ushindani unaoendelea kati ya vikosi viwili: mvuto na shinikizo. Nguvu ya mvuto, kuunganisha ndani, inajaribu kufanya nyota kuanguka. Shinikizo la ndani linalozalishwa na mwendo wa atomi za gesi, kusuja nje, hujaribu kulazimisha nyota kupanua. Wakati nyota inapounda kwanza, joto la chini (na hivyo, shinikizo la chini) na wiani mkubwa (kwa hiyo, kivutio kikubwa cha mvuto) vyote vinatumika kutoa mvuto faida. Ili kuunda nyota-yaani, mnene, moto mpira wa jambo uwezo wa kuanza athari za nyuklia ndani ndani-tunahitaji msingi wa kawaida wa atomi interstellar na molekuli shrink katika radius na kuongezeka kwa wiani kwa sababu ya karibu 1020. Ni nguvu ya mvuto inayozalisha kuanguka kwa kasi.

Wingu la Masi ya Orion

Hebu tujadili kile kinachotokea katika maeneo ya uundaji wa nyota kwa kuzingatia tovuti iliyo karibu ambapo nyota zinaunda hivi sasa. Moja ya vitalu vya stellar vilivyojifunza vizuri ni katika nyota ya Orion, The Hunter, karibu miaka 1500 ya mwanga (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Mfano wa wawindaji ni rahisi kutambua na “ukanda” unaojulikana wa nyota tatu ambazo zinaonyesha kiuno chake. Wingu la Masi ya Orion ni kubwa zaidi kuliko muundo wa nyota na ni muundo wa kushangaza. Kwa mwelekeo wake mrefu, huweka juu ya umbali wa miaka 100 ya mwanga. Jumla ya gesi ya Masi ni takriban mara 200,000 masi ya Jua. Wengi wa wingu hauangazi kwa nuru inayoonekana lakini husaliti uwepo wake kwa mionzi ambayo gesi ya vumbi inatoa mbali katika wavelengths ya infrared na redio.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\) Orion katika Visible na Infrared. (a) Kundi la nyota la Orion liliitwa jina la wawindaji wa hadithi katika hadithi za Kigiriki. Nyota tatu zinakaribia pamoja katika alama ya kiungo ukanda wa Orion. Wazee walifikiria upanga uliotegemea ukanda; kitu kilicho mwisho wa mstari wa buluu katika upanga huu ni Nebula ya Orion. (b) Hii pana angle, infrared mtazamo wa eneo moja kuchukuliwa na Infrared Astronomical Satellite. Mawingu yenye joto la vumbi hutawala katika picha hii ya rangi ya uongo, na nyota nyingi zilizosimama kwa sehemu (a) sasa hazionekani. Mbali ni nyota ya baridi, nyekundu-giant Betelgeuse, ambayo inaweza kuonekana kama hatua ya njano kwenye vertex ya kushoto ya pembetatu ya bluu (kwenye upande wa kushoto wa Orion). Pete kubwa yenye manjano upande wa kulia wa Betelgeuse ni mabaki ya nyota iliyolipuka. Picha ya infrared inatuwezesha kuona jinsi kubwa na kamili ya vifaa baridi Orion Masi wingu kweli ni. Kwenye picha inayoonekana-mwanga upande wa kushoto, unaona mikoa miwili tu ya rangi ya suala la interstellar-mbili, splotches njano mkali upande wa kushoto wa na chini ya ukanda wa Orion. Chini ni Nebula ya Orion na ile ya juu ni mkoa wa Nebula ya Farasi.

Nyota zilizopo katika ukanda wa Orion huwa na umri wa takriban miaka milioni 5, ilhali nyota zilizo karibu katikati ya “upanga” zinazotegemea ukanda wa Orion zina umri wa miaka 300,000 hadi milioni 1 tu. Kanda takriban nusu chini ya upanga ambako malezi ya nyota bado yanatokea inaitwa Nebula ya Orion. Takriban nyota vijana 2200 zinapatikana katika eneo hili, ambalo ni kubwa kidogo tu kuliko kipenyo cha miaka kumi na miwili ya nuru. Nebula ya Orion pia ina kundinyota kali ya nyota inayoitwa Trapezium (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Nyota angavu zaidi za Trapezium zinaweza kuonekana kwa urahisi kwa darubini ndogo.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\) Orion Nebula. (a) Nebula ya Orion inavyoonekana katika nuru inayoonekana. (b) Kwa mionzi iliyo karibu na infrared, tunaweza kuona maelezo zaidi ndani ya nebula yenye vumbi kwani infrared inaweza kupenya vumbi kwa urahisi zaidi kuliko mwanga unaoweza kuonekana.

Linganisha hili na jirani yetu ya jua, ambapo nafasi ya kawaida kati ya nyota ni takriban miaka 3 ya nuru. Idadi ndogo tu ya nyota katika nguzo ya Orion inaweza kuonekana kwa mwanga unaoonekana, lakini picha za infrared ambazo hupenya vumbi vizuri-kuchunguza nyota zaidi ya 2000 ambazo ni sehemu ya kikundi (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

Kielelezo Mkoa wa\(\PageIndex{4}\) Kati wa Orion Nebula. Nebula ya Orion inahifadhi baadhi ya nyota ndogo zaidi katika jirani ya jua. Katika moyo wa nebula kuna kundinyota ya Trapezium, ambayo inajumuisha nyota nne angavu sana zinazotoa nishati nyingi zinazosababisha nebula kuwaka kwa kiasi kikubwa. Katika picha hizi, tunaona sehemu ya nebula katika (a) mwanga unaoonekana na (b) infrared. Nyota angavu nne zilizopo katikati ya picha inayoonekana-mwanga ni nyota za Trapezium. Ona kwamba nyota nyingi zinazoonekana katika infrared zimefichwa kabisa na vumbi katika picha inayoonekana. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na NASA, C.R O'Dell na S.K Wong (Chuo Kikuu cha Rice); mikopo b: mabadiliko ya kazi na NASA; KL Luhman (Harvard-Smithsonian Kituo cha Astrophysics); na G. Schneider, E. Young, G. Rieke, Cotera, H. Chen, M. Rieke, Thompson (Steward Observatory, Chuo Kikuu cha Arizona))

Uchunguzi wa Orion na mikoa mingine inayotengeneza nyota unaonyesha kuwa malezi ya nyota sio mchakato unaofaa sana. Katika eneo la Nebula ya Orion, takriban asilimia 1 ya nyenzo katika wingu imegeuzwa kuwa nyota. Ndiyo sababu bado tunaona kiasi kikubwa cha gesi na vumbi karibu na nyota za Trapezium. Material yaliyobaki hatimaye yanawaka moto, ama kwa mionzi na upepo kutoka nyota za moto zinazounda au kwa milipuko ya nyota kubwa zaidi. (Tutaona katika sura za baadaye kwamba nyota kubwa sana hupitia maisha yao haraka sana na kuishia kwa kulipuka.)

Chukua safari kupitia Nebula ya Orion ili kuona ziara nzuri ya video ya eneo hili.

Ikiwa kwa upole au kupasuka, nyenzo katika jirani ya nyota mpya hupigwa mbali katika nafasi ya interstellar. Vikundi vya zamani au makundi ya nyota sasa yanaweza kuzingatiwa kwa urahisi katika nuru inayoonekana kwa sababu hazipatikani tena na vumbi na gesi (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{5}\) Westerlund 2. Kundi hili jipya la nyota linalojulikana kama Westerlund 2 liliundwa ndani ya eneo la kutengeneza nyota za Carina takriban miaka milioni 2 iliyopita. Upepo wa stellar na shinikizo zinazozalishwa na mionzi kutoka nyota za moto ndani ya nguzo hupiga na kuchonga gesi na vumbi vinavyozunguka. Nebula bado ina globules nyingi za vumbi. Nyota zinaendelea kuunda ndani ya globules denser na nguzo za nebula. Picha hii ya Hubble Space Telescope inajumuisha ufunuo wa karibu na infrared wa nguzo ya nyota na uchunguzi wa mwanga unaoonekana wa nebula inayozunguka. Rangi katika nebula zinaongozwa na mwanga nyekundu wa gesi ya hidrojeni, na uzalishaji wa bluu-kijani kutoka oksijeni inang'aa.

Ingawa hatujui nini awali ilisababisha nyota kuanza kutengeneza katika Orion, kuna ushahidi mzuri kwamba kizazi cha kwanza cha nyota yalisababisha kuundwa kwa nyota za ziada, ambayo kwa upande imesababisha kuundwa kwa nyota bado zaidi (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{6}\) Kueneza Star Formation. Uundaji wa nyota unaweza kusonga kuendelea kwa njia ya wingu la Masi. Kundi la kale zaidi la nyota liko upande wa kushoto wa mchoro na limeongezeka kwa sababu ya mwendo wa nyota za mtu binafsi. Hatimaye, nyota katika kundi zitatawanyika na hazitatambulika tena kama nguzo. Kundi ndogo zaidi la nyota liko upande wa kulia, karibu na wingu la Masi. Kundi hili la nyota lina umri wa miaka milioni 1 hadi 2 tu. Shinikizo la gesi ya moto, ionized inayozunguka nyota hizi inasisitiza nyenzo katika makali ya jirani ya wingu la Masi na kuanzisha kuanguka kwa mvuto ambayo itasababisha kuundwa kwa nyota nyingi zaidi.

Wazo la msingi la kuundwa kwa nyota ni hii: wakati nyota kubwa inapoundwa, hutoa kiasi kikubwa cha mionzi ya ultraviolet na hutoa gesi ya kasi kwa namna ya upepo wa stellar. Sindano hii ya nishati inapunguza gesi inayozunguka nyota na kusababisha kupanuka. Nyota kubwa zinapotosha ugavi wao wa mafuta, hupuka, na nishati ya mlipuko pia inapunguza gesi. Gesi za moto huingilia ndani ya wingu la Masi la baridi la jirani, kuimarisha nyenzo ndani yake na kuongeza wiani wake. Ikiwa ongezeko hili la wiani ni kubwa kwa kutosha, mvuto utashinda shinikizo, na nyota zitaanza kuunda katika gesi iliyosimamiwa. Mitikio ya mnyororo huo—ambapo nyota angavu zaidi na zenye joto zaidi za eneo moja huwa sababu ya kuundwa kwa nyota “karibu” -inaonekana imetokea si tu katika Orion bali pia katika mawingu mengine mengi ya masi.

Kuna mawingu mengi ya masi yanayotengeneza nyota za masi za chini tu (au hasa). Kwa sababu nyota za masi za chini hazina upepo mkali wala hazifariki kwa kulipuka, uundaji wa nyota uliosababisha hauwezi kutokea katika mawingu haya. Pia kuna nyota zinazounda katika kutengwa kwa jamaa katika cores ndogo. Kwa hiyo, sio malezi yote ya nyota ambayo awali yalisababishwa na kifo cha nyota kubwa. Hata hivyo, kuna uwezekano wa kuwa na kuchochea nyingine iwezekanavyo, kama vile mawimbi ya wiani wa ond na michakato mingine ambayo hatujafahamu bado.

Kuzaliwa kwa Nyota

Ingawa mikoa kama vile Orion inatupa dalili kuhusu jinsi umbo la nyota linavyoanza, hatua zinazofuata bado zimejaa siri (na vumbi vingi). Kuna tofauti kubwa kati ya wiani wa msingi wa wingu la masi na wiani wa nyota ndogo zaidi zinazoweza kugunduliwa. Uchunguzi wa moja kwa moja wa kuanguka hii kwa wiani wa juu ni vigumu kwa sababu mbili. Kwanza, mambo ya ndani ya vumbi ya mawingu ya Masi ambapo kuzaliwa kwa stellar hufanyika hawezi kuzingatiwa kwa mwanga unaoonekana. Pili, muda wa kuanguka kwa awali-maelfu ya miaka-ni mfupi sana, akizungumza kwa kiastronomia. Kwa kuwa kila nyota inatumia sehemu ndogo ya maisha yake katika hatua hii, nyota chache zinapitia mchakato wa kuanguka wakati wowote. Hata hivyo, kwa njia ya mchanganyiko wa mahesabu ya kinadharia na uchunguzi mdogo unaopatikana, wanaastronomia wameweka pamoja picha ya hatua za mwanzo za mageuzi ya nyota zinawezekana kuwa.

Hatua ya kwanza katika mchakato wa kujenga nyota ni malezi ya cores mnene ndani ya shimo la gesi na vumbi (Kielelezo\(\PageIndex{7}\) (a)). Kwa ujumla inadhaniwa kuwa nyenzo zote za nyota zinatokana na msingi, muundo mkubwa unaozunguka nyota inayotengeneza. Hatimaye, nguvu ya mvuto ya gesi inayoongezeka inakuwa imara ya kutosha kuzidisha shinikizo linalojitokeza na nyenzo za baridi zinazounda cores zenye. Nyenzo hiyo inakabiliwa na kuanguka kwa haraka, na wiani wa msingi huongezeka sana kama matokeo. Wakati huo msingi wa mnene unaambukizwa kuwa nyota ya kweli, lakini kabla ya fusion ya protoni kuzalisha heliamu huanza, tunaita kitu kuwa protostar.

Kielelezo\(\PageIndex{7}\) Uundaji wa Nyota. (a) Vipande vidogo vinaunda ndani ya wingu la Masi. (b) protostar yenye disk inayozunguka ya fomu za nyenzo katikati ya msingi mnene, kukusanya nyenzo za ziada kutoka kwa wingu la Masi kupitia kivutio cha mvuto. (c) Upepo wa stellar unatoka lakini umefungwa na diski ili kuzunguka kwenye miti miwili ya nyota. (d) Hatimaye, upepo huu huondoa nyenzo za wingu na huzuia mkusanyiko wa nyenzo za ziada, na nyota mpya, iliyozungukwa na diski, inakuwa inayoonekana. Michoro hizi hazipatikani kwa kiwango sawa. Kipenyo cha bahasha ya kawaida ambayo ni kusambaza gesi kwa nyota mpya inayotengeneza ni takriban 5000 AU. Kipenyo cha kawaida cha disk ni karibu 100 AU au kidogo zaidi kuliko ukubwa wa obiti ya Pluto.

Misukosuko asilia ndani ya kichaka huelekea kutoa sehemu yoyote yake mwendo wa awali wa kuzunguka (hata kama ni polepole sana). Matokeo yake, kila msingi wa kuanguka unatarajiwa kugeuka. Kwa mujibu wa sheria ya uhifadhi wa kasi ya angular (iliyojadiliwa katika sura ya Orbits na Gravity), mwili unaozunguka huzunguka kwa kasi zaidi kama unapungua kwa ukubwa. Kwa maneno mengine, kama kitu inaweza kugeuka nyenzo zake kuzunguka mduara ndogo, inaweza hoja kwamba nyenzo haraka zaidi-kama takwimu skater inazunguka kwa kasi zaidi kama yeye huleta mikono yake katika tight kwa mwili wake. Hii ndio hasa kinachotokea wakati mikataba ya msingi ya kuunda protostar: kama inapungua, kiwango chake cha ongezeko la spin.

Lakini maelekezo yote kwenye nyanja inayozunguka hayakuundwa sawa. Kama protostar inavyozunguka, ni rahisi sana kwa nyenzo kuanguka moja kwa moja kwenye miti (ambayo huzunguka polepole zaidi) kuliko kwenye equator (ambapo nyenzo huzunguka kwa kasi zaidi). Kwa hiyo, gesi na vumbi kuanguka katika kuelekea ikweta protostar ni “uliofanyika nyuma” na mzunguko na kuunda whirling kupanuliwa disk karibu ikweta (sehemu b katika Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Huenda aliona hii “ikweta athari” juu ya safari Hifadhi ya pumbao ambayo kusimama na nyuma yako kwa silinda kwamba ni spun kwa kasi na kwa kasi. Kama wewe spin kweli haraka, wewe ni kusukwa dhidi ya ukuta hivyo kwa nguvu kwamba huwezi uwezekano kuanguka kuelekea katikati ya silinda. Hata hivyo, gesi inaweza kuanguka kwenye protostar kwa urahisi kutoka pande mbali na ikweta ya nyota.

Protostar na disk katika hatua hii zimeingizwa katika bahasha ya vumbi na gesi ambayo nyenzo bado zinaanguka kwenye protostar. Bahasha hii ya vumbi huzuia mwanga unaoonekana, lakini mionzi ya infrared inaweza kupitia. Matokeo yake, katika awamu hii ya mageuzi yake, protostar yenyewe hutoa mionzi ya infrared na hivyo inaonekana tu katika eneo la infrared la wigo. Mara baada ya karibu nyenzo zote zilizopo zimekubaliwa na protostar ya kati imefikia karibu molekuli yake ya mwisho, inapewa jina maalum: inaitwa nyota ya T Tauri, iliyoitwa baada ya mmoja wa wanachama bora waliosoma na mkali zaidi wa darasa hili la nyota, ambalo liligunduliwa katika nyota ya Taurus. (Wanaastronomia wana tabia ya kutaja aina ya nyota baada ya mfano wa kwanza wanaogundua au kuja kuelewa. Sio mfumo wa kifahari, lakini inafanya kazi.) Nyota pekee zilizo na raia chini ya au zinazofanana na masi ya Jua zinakuwa nyota za T Tauri. Nyota kubwa hazipitia hatua hii, ingawa zinaonekana kufuata hali ya malezi iliyoonyeshwa kwenye Kielelezo\(\PageIndex{7}\).

Upepo na jets

Uchunguzi wa hivi karibuni unaonyesha kuwa nyota za T Tauri zinaweza kuwa nyota katika hatua za kati kati ya nyota za protostars na nyota zenye fusing hidrojeni kama vile Jua. Picha za infrared za juu-azimio zimefunulia jets za vifaa pamoja na upepo wa nyota kutoka kwa nyota za T Tauri, ushahidi wa mwingiliano na mazingira yao. Upepo wa stellar una hasa protoni (viini vya hidrojeni) na elektroni zinazunguka mbali na nyota kwa kasi ya kilomita mia chache kwa pili (maili mia kadhaa kwa saa). Wakati upepo unapoanza, diski ya nyenzo karibu na ikweta ya nyota inazuia upepo katika mwelekeo wake. Ambapo chembe za upepo zinaweza kutoroka kwa ufanisi zaidi ni katika mwelekeo wa miti ya nyota.

Kwa kweli wanaastronomia wameona ushahidi wa mihimili hii ya chembe ikitoka katika pande tofauti kutoka mikoa ya polar ya nyota zilizopangwa hivi karibuni. Mara nyingi, mihimili hii inaelezea eneo la protostar ambayo bado imejaa kabisa katika vumbi ambavyo hatuwezi kuiona (Kielelezo\(\PageIndex{8}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{8}\) gesi Jets Inapita mbali na Protostar. Hapa tunaona kitongoji cha protostar, inayojulikana kwetu kama HH 34 kwa sababu ni kitu Herbig-Haro. Nyota iko umbali wa miaka ya nuru 450 na umri wa miaka milioni 1 tu. Mwanga kutoka nyota yenyewe umezuiwa na diski, ambayo ni kubwa kuliko kilomita bilioni 60 kwa kipenyo na inaonekana karibu na makali. Jets ni kuonekana kujitokeza perpendicular kwa disk. Vifaa katika jets hizi vinapita nje kwa kasi hadi kilomita 580,000 kwa saa. Mfululizo wa picha tatu unaonyesha mabadiliko wakati wa kipindi cha miaka 5. Kila baada ya miezi michache, gesi ya compact imeondolewa, na mwendo wake nje unaweza kufuatiwa. Mabadiliko katika mwangaza wa disk inaweza kuwa kutokana na mwendo wa mawingu ndani ya diski ambayo huzuia baadhi ya mwanga na kisha kuruhusu. Picha hii inalingana na hatua katika maisha ya protostar inavyoonekana katika sehemu (c) ya Kielelezo\(\PageIndex{7}\). (mikopo: mabadiliko ya kazi na Hubble Space Telescope, NASA, ESA)

Wakati mwingine, jets ya chembe high-speed Streaming mbali na protostar collide na donge fulani denser ya gesi karibu, kusisimua atomi zake, na kusababisha yao emit mwanga. Mikoa hii inang'aa, ambayo kila mmoja hujulikana kama kitu cha Herbig-Haro (HH) baada ya wanaastronomia wawili waliotambua kwanza, inatuwezesha kufuatilia maendeleo ya ndege hadi umbali wa mwaka wa nuru au zaidi kutoka nyota iliyoizalisha. Kielelezo\(\PageIndex{9}\) kinaonyesha picha mbili za kuvutia za vitu vya HH.

Kielelezo\(\PageIndex{9}\) Outflows kutoka Protostars. Picha hizi zilichukuliwa na darubini ya Hubble Space na kuonyesha jets zinazozunguka nje kutoka nyota mpya zilizoundwa. Katika picha ya HH47, protostar 1500 miaka ya mwanga mbali (asiyeonekana ndani ya disk ya vumbi kwenye makali ya kushoto ya picha) hutoa ndege ngumu sana. Nyota inaweza kuwa ikitetemeka, labda kwa sababu ina rafiki yake. Mwanga kutoka nyota huangaza kanda nyeupe upande wa kushoto kwa sababu mwanga unaweza kuibuka perpendicular kwa diski (kama vile ndege inavyofanya). Kwa upande wa kulia, ndege inalima ndani ya clumps zilizopo za gesi ya interstellar, huzalisha wimbi la mshtuko linalofanana na mshale. Picha ya HH1/2 inaonyesha ndege ya boriti mbili inayotokana na protostar (iliyofichwa kwenye diski ya vumbi katikati) katika nyota ya Orion. Kidokezo kwa ncha, jets hizi ni zaidi ya 1 mwaka wa mwanga. Mikoa angavu (kwanza kutambuliwa na Herbig na Haro) ni mahali ambapo ndege ni slamming katika kilele cha gesi interstellar na kusababisha kuwa mwanga. (mikopo “HH 47": mabadiliko ya kazi na NASA, ESA, na P. Hartigan (Chuo Kikuu cha Rice); mikopo “HH 1 na HH 2: mabadiliko ya kazi na J. Hester, Timu ya WFPC2, NASA)

Upepo kutoka nyota inayotengeneza hatimaye utaondoa nyenzo zilizobaki katika bahasha ya kuficha ya vumbi na gesi, na kuacha nyuma ya diski ya uchi na protostar, ambayo inaweza kuonekana kwa mwanga unaoonekana. Tunapaswa kutambua kwamba katika hatua hii, protostar yenyewe bado inaambukizwa polepole na bado haijafikia hatua kuu ya mlolongo kwenye mchoro wa H—R (dhana iliyotolewa katika sura ya The Stars: Sensa ya Mbinguni). Disk inaweza kuonekana moja kwa moja wakati inavyoonekana katika wavelengths ya infrared au wakati inaonekana silhouetted dhidi ya background mkali (Kielelezo\(\PageIndex{10}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{10}\) Disks karibu Protostars. Picha hizi za Hubble Space Telescope za infrared zinaonyesha diski zinazozunguka nyota vijana katika kundinyota ya Taurus, katika eneo lenye umbali wa miaka 450 ya nuru. Katika baadhi ya matukio, tunaweza kuona nyota ya kati (au nyota-baadhi ni binaries). Katika hali nyingine, bendi za giza, zenye usawa zinaonyesha mikoa ambako diski ya vumbi ni nene kiasi kwamba hata mionzi ya infrared kutoka nyota iliyoingia ndani yake haiwezi kuipitia. Mikoa yenye kuangaza sana ni mwanga wa nyota unaojitokeza kutoka kwenye nyuso za juu na za chini za diski, ambazo hazizidi mnene kuliko mikoa ya kati, giza.

Maelezo haya ya protostar iliyozungukwa na diski inayozunguka ya gesi na vumbi inaonekana sana kama kile kilichotokea katika mfumo wetu wa jua wakati Jua na sayari zilipoundwa. Hakika, moja ya uvumbuzi muhimu zaidi kutokana na utafiti wa malezi ya nyota katika miaka kumi iliyopita ya karne ya ishirini ilikuwa kwamba disks ni matokeo ya kuepukika ya mchakato wa kujenga nyota. Maswali yafuatayo ambayo wanaastronomia waliweka kujibu ni: Je, disks zinazozunguka protostars pia zinaunda sayari? Na kama ni hivyo, mara ngapi? Tutarudi maswali haya baadaye katika sura hii.

Ili kuweka mambo rahisi, tumeelezea uundaji wa nyota moja. Nyota nyingi, hata hivyo, ni wanachama wa mifumo ya binary au tatu, ambapo nyota kadhaa huzaliwa pamoja. Katika hali hii, nyota zinaunda kwa karibu njia ile ile. Binaries zilizojitenga sana zinaweza kila mmoja kuwa na diski yao wenyewe; binaries karibu wanaweza kushiriki diski moja.

Muhtasari

Nyota nyingi huunda katika mawingu makubwa ya masi yenye raia kubwa kama raia wa jua 3 × 106. Wingu la Masi linalojifunza vizuri zaidi ni Orion, ambapo uundaji wa nyota unafanyika kwa sasa. Mawingu ya molekuli huwa na mikoa ya wiani wa juu iitwayo clumps, ambayo kwa upande huwa na vipande kadhaa vya gesi na vumbi, ambayo kila moja inaweza kuwa nyota. Nyota inaweza kuunda ndani ya kiini ikiwa wiani wake uko juu ya kutosha kwamba mvuto unaweza kuzidi shinikizo la ndani na kusababisha gesi na vumbi kuanguka. Mkusanyiko wa nyenzo huzuia wakati protostar inakua upepo mkali wa stellar, na kusababisha jets ya nyenzo zinazingatiwa kutoka nyota. Jets hizi za nyenzo zinaweza kugongana na nyenzo zinazozunguka nyota na kuzalisha mikoa ambayo hutoa mwanga ambao hujulikana kama vitu vya Herbig-Haro.

faharasa

mawingu makubwa ya Masi

mawingu makubwa, baridi ya interstellar na kipenyo cha miaka kadhaa ya mwanga na raia wa kawaida wa raia wa jua 105; hupatikana katika silaha za juu za galaxi, mawingu haya ndio ambapo nyota zinaunda

Kitu cha Herbig-Haro (HH)

luminous mafundo ya gesi katika eneo la malezi ya nyota kwamba ni kuweka mwanga na jets ya nyenzo kutoka protostar

protostar

nyota mdogo sana bado katika mchakato wa malezi, kabla ya fusion nyuklia huanza

upepo wa nyota

outflow ya gesi, wakati mwingine kwa kasi kama juu kama mamia ya kilomita kwa pili, kutoka nyota