Карта распределения вещества в диске вокруг протозвезды G358-MM1. Белый «+» отмечает положение протозвезды. Контурные линии указывают мощность сигнала. Цвета представляют скорости линии прямой видимости. Движение от зрителя показано красным/оранжевым цветом, а движение к зрителю показано синим/зеленым цветом, указывая на то, что диск вращается. Наложенные серые линии указывают на спиральные рукава, выявленные в результате анализа данных. 
Кредит: Р.А. Бернс

Новые наблюдения выявили спиральный узор в диске материала вокруг все еще формирующейся, но уже имеющей большую массу молодой звезды. Это указывает на наличие в диске гравитационной нестабильности, которая имеет важное значение для формирования звезд большой массы.

По мере формирования звезды протозвездный диск помогает подавать материал зарождающейся «протозвезде» в ее центре. Считается, что для протозвезд с большой массой, которые уже в 8 раз превышают массу Солнца и продолжают расти, вместо непрерывного потока комки материала с диска время от времени падают на протозвезду, вызывая короткие эпизодические всплески роста.

Международная исследовательская группа под руководством Росса А. Бернса из NAOJ использовала методы VLBI, объединяющие массивы радиотелескопов по всему миру, для картирования мазерного излучения в диске вокруг массивной протозвезды, известной как G358-MM1. Эта массивная протозвезда является третьим случаем подтвержденного наблюдениями всплеска роста и интенсивно изучалась организацией по мониторингу мазеров. Команде впервые удалось подробно изучить это явление. Они опубликовали свои выводы 27 февраля в журнале Nature Astronomy.

Результаты наблюдений показывают четкое вращение вокруг центральной протозвезды и спиральный узор с четырьмя рукавами. Спиральные рукава во вращающихся протозвездных дисках являются признаком нестабильности, характеристики, которая долгое время считалась связанной с массивным звездообразованием, но еще не была подтверждена наблюдениями. Это открытие не только выявило первый спиральный аккреционный диск в массивной протозвезде, но также связывает нестабильность спиральных рукавов с эпизодическими вспышками роста, которые занимают центральное место в теории формирования массивных звезд.

В этом исследовании использовался новый метод, известный как «картирование волн тепла». Когда комок материала падает с диска на протозвезду, он высвобождает всплеск энергии, который нагревает внутреннюю часть диска, возбуждая метанольное мазерное излучение. Затем эта тепловая волна движется наружу, со временем нагревая все более отдаленные части диска. Наблюдая за областями, которые зажигали мазерное излучение, вызванное этим нагревом, можно было нанести на карту поверхность диска в G358-MM1. Команда, состоящая из более чем 90 астрономов со всего мира, теперь надеется применить эту технику для наблюдения за дисками других массивных протозвезд, которые в будущем испытают всплески роста.