Ο σχηματισμός αστεριών είναι μια πολύπλοκη διαδικασία. Αλλά με απλά λόγια, ένα αστέρι σχηματίζεται λόγω συστάδων και αστάθειας σε ένα νέφος μοριακού υδρογόνου που ονομάζεται Γιγαντιαίο Μοριακό Νέφος (GMC). Καθώς όλο και περισσότερο αέριο συσσωρεύεται και καταρρέει προς τα μέσα, η πίεση γίνεται τεράστια, το αέριο τελικά θερμαίνεται σε εκατομμύρια βαθμούς και αρχίζει η σύντηξη.
Τι συμβαίνει όμως με το αέριο που παραμένει καθώς σχηματίζεται το νεαρό αστέρι; Μερικά από αυτά μπορούν να σχηματίσουν έναν τύπο σκούρου φωτοστέφανου που ονομάζεται frEGG—α ελεύθερα αιωρούμενο εξατμιζόμενο αέριο σφαιρίδιο . Και, αποδεικνύοντας ότι το Σύμπαν είναι πράγματι παράξενο, το ίδιο το frEGG μπορεί να περιέχει ένα άλλο αστρικό έμβρυο. Το frEGG μπορεί να είναι αρκετά αδιαφανές, καθιστώντας δύσκολη την παρατήρηση της διαδικασίας σχηματισμού του αστεριού σε όλη του την πολυπλοκότητα.
Γνωρίζουμε για τα frEGG από το 1995 όταν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble κατέλαβε διάσημη εικόνα του νεφελώματος του αετού . Το Hubble τους εντόπισε στην άκρη των μακριών δακτύλων αερίου.
Η διάσημη εικόνα Hubble ενός τμήματος του νεφελώματος του Αετού που ονομάστηκε «Πυλώνες της Δημιουργίας». Η εικόνα στα δεξιά δείχνει πολλά frEGGs στις άκρες των δακτύλων του αερίου. Πίστωση εικόνας: NASA, ESA, STScI, J. Hester and P. Scowen (Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα)
Όταν ένα αστέρι αρχίζει τη ζωή του με σύντηξη, η υπεριώδης ακτινοβολία του προκαλεί τη διάχυση του περιβάλλοντος αερίου στο GMC φωτοεξάτμιση . Όχι όμως όλα. Το frEGG, το οποίο είναι κατασκευασμένο από πιο κρύο πιο πυκνό αέριο, μπορεί να αντέξει τη φωτοεξάτμιση για ένα χρονικό διάστημα. Μόλις το άλλο αέριο έχει διαλυθεί, το frEGG γίνεται ορατό. Και μερικά frEGGS μπορεί να περιέχουν δικά τους νεαρά αστέρια στη διαδικασία σχηματισμού τους.
Το frEGG είναι σαν ένα κουκούλι ψυχρού αερίου που περιβάλλει ένα νεαρό, νεοσύστατο αστέρι. Είναι κρύα και σκοτεινά και είναι δύσκολο να τα δεις. Το frEGG λειτουργεί σαν ένα πέπλο που κρύβει τη λεπτομέρεια στη διαδικασία σχηματισμού αστεριών.
Αυτή η εικόνα της Ψηφιοποιημένης Έρευνας Ουρανού δείχνει τη θέση των ψυχρών, σκοτεινών φρυγμάτων που απεικονίζονται από το Hubble.
Πιστώσεις: NASA, ESA, R. Sahai (Εργαστήριο Jet Propulsion Laboratory) και DSS. Επεξεργασία: Gladys Kober (NASA/Καθολικό Πανεπιστήμιο Αμερικής)
«Για μεγάλο χρονικό διάστημα οι αστρονόμοι εικάζουν ποιες διαδικασίες ελέγχουν τα μεγέθη των άστρων – για το γιατί τα αστέρια έχουν τα μεγέθη που έχουν», δήλωσε ο Jeff Hester από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, Tempe, AZ. «Τώρα στο M16, φαίνεται να παρακολουθούμε τουλάχιστον μια τέτοια διαδικασία να λειτουργεί μπροστά στα μάτια μας», είπε ο Hester το 1995 σχετικά με τη διάσημη πλέον εικόνα του Hubble.
Η μάζα ενός αστεριού καθορίζει τη μοίρα του. Αστέρια εξαιρετικά μεγάλης μάζας καίγονται ζεστά και γρήγορα και πεθαίνουν μετά από μερικά εκατομμύρια χρόνια. Αστέρια χαμηλής μάζας όπως οι κόκκινοι νάνοι σιγοκαίουν για τρισεκατομμύρια χρόνια. Τα αστέρια «μέσης» μάζας όπως ο Ήλιος μας έχουν διάρκεια ζωής περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Τι καθορίζει όμως την αρχική μάζα ενός αστεριού;
Αυτό είναι κάτι για το οποίο οι αστροφυσικοί δεν είναι απολύτως βέβαιοι. Και μέρος της αβεβαιότητάς τους είναι η δυσκολία να παρακολουθούν τα νεαρά αστέρια να σχηματίζονται.
Συνήθως τα αστέρια σχηματίζονται σε ομάδες μέσα σε ένα GMC. Οι αστροφυσικοί έχουν ερωτήσεις σχετικά με το πώς το τοπικό περιβάλλον στο σύννεφο γύρω από ένα αστέρι διαμορφώνει την αρχική του μάζα και τον τύπο του αστεριού που γίνεται. Βρίσκουν όλο και περισσότερα frEGG και οι παρατηρήσεις τους υπόσχονται να προωθήσουν την κατανόησή μας για τη διαδικασία σχηματισμού άστρων μέσα σε αυτά τα ασυνήθιστα αντικείμενα. Το 2017, ο συγγραφέας του α Πρόταση παρατήρησης Hubble έγραψε ότι «Χάρη στις ξεχωριστές, απομονωμένες μορφολογίες τους, τα frEGGS μας προσφέρουν έναν συναρπαστικό, νέο «καθαρό» ανιχνευτή της διαδικασίας σχηματισμού αστεριών κοντά σε ογκώδη αστρικά σμήνη».
Οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει τα frEGGs σε διαφορετικά στάδια φωτοεξάτμισης καθώς τα frEGG γίνονται ευκολότερα ορατά. Σύμφωνα με α Δελτίο τύπου του Hubble , αυτό δίνει στους αστρονόμους «… μια άνευ προηγουμένου ματιά στο πώς μοιάζουν τα αστέρια και το περιβάλλον τους πριν γίνουν πραγματικά αστέρια».
«Αυτή είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε πραγματικά τη διαδικασία σχηματισμού των άστρων να αποκαλύπτεται από φωτοεξάτμιση», τόνισε ο Hester. «Με κάποιους τρόπους, μοιάζει περισσότερο με αρχαιολογία παρά με αστρονομία. Το υπεριώδες φως από τα κοντινά αστέρια κάνει το σκάψιμο για εμάς και μελετάμε ό,τι ανακαλύφθηκε».
Αυτή η εικόνα, τραβηγμένη με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA/ESA , απεικονίζει μια ειδική κατηγορία νηπιαγωγείων που σχηματίζουν αστέρια, γνωστά ως Ελεύθερα αιωρούμενα εξατμιζόμενα αέρια σφαιρίδια, ή freEGGs εν συντομία. Αυτό το αντικείμενο είναι επίσημα γνωστό ως J025157.5+600606.
Όταν ένα τεράστιο νέο αστέρι αρχίζει να λάμπει ενώ βρίσκεται ακόμα μέσα στο δροσερό μοριακό νέφος από το οποίο σχηματίστηκε, η ενεργειακή του ακτινοβολία μπορεί να ιονίσει το υδρογόνο του νέφους και να δημιουργήσει μια μεγάλη, καυτή φυσαλίδα ιονισμένου αερίου. Περιέργως, μέσα σε αυτή τη φυσαλίδα θερμού αερίου γύρω από ένα κοντινό τεράστιο αστέρι βρίσκονται τα frEGGs: σκοτεινά συμπαγή σφαιρίδια σκόνης και αερίου, μερικά από τα οποία γεννούν αστέρια χαμηλής μάζας. Το όριο μεταξύ του δροσερού, σκονισμένου frEGG και της φυσαλίδας καυτού αερίου φαίνεται ως οι λαμπερές μωβ/μπλε άκρες σε αυτή τη συναρπαστική εικόνα. Πίστωση εικόνας: ESA/Hubble & NASA, R. Sahai.
Δεδομένου ότι τα frEGG είναι περιοχές πυκνού αερίου, είναι λογικό να πιστεύουμε ότι μέσα τους σχηματίζονται αστέρια. Αλλά όπως αποδεικνύεται, δεν επωάζουν όλα τα frEGG νεαρά αστέρια. Σε ένα Έγγραφο 2002 , ένα ζευγάρι ερευνητών παρατήρησε 73 frEGG στο Νεφέλωμα του Αετού και διαπίστωσε ότι μόνο το 15% από αυτά είχαν νεαρά αστέρια να σχηματίζονται μέσα τους. Τα περισσότερα από αυτά ήταν αστέρια μικρής μάζας ή καφέ νάνοι. Ωστόσο, οι συγγραφείς λένε ότι ο αριθμός του 15% είναι πιθανότατα χαμηλότερο όριο. Πολλά από τα frEGG είναι πολύ αδιαφανή για να τα δούμε μέσα.
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ο δικός μας Ήλιος σχηματίστηκε μέσα σε ένα frEGG. Έτσι, η μελέτη των απομακρυσμένων frEGG δίνει στους ερευνητές μια ματιά σε ένα ανάλογο του πρώιμου Ηλιακού μας Συστήματος.