Ражда се звезда

Учени проследяват какво довежда до образуването на небесните тела

Д-р Маринкова тръгва след мечтата си да научи тайните на Космоса

Предполагам, че всеки, като се загледа в звездното небе, изпитва любопитство какво е това, и не може да остане равнодушен към нещо толкова красиво – казва д-р Маринкова. – Винаги съм искала, ако мога да допринеса да се разкрие още една тайна на Вселената. Хубаво е, че живеем във време, когато се случват много открития. Раждането на звезди – това е нашият живот, ние също сме звезден прах.“
От януари т.г. д-р Любов Маринкова е отчислена като докторант в Катедрата по астрономия на Софийския университет с право на защита и сега Ӝ предстои да напише дисертацията си. Тя е член на групата по звездообразуване към Катедрата, която е единствена в България. Винаги се е интересувала от Космоса, но си е мис-
лела, че това ще си остане само една мечта. Така първо завършва Техническия университет в София. Впоследствие мечтата Ӝ надделява и записва магистратура по космически изследвания в Софийския университет, след това продължава като докторант по астрофизика. Темата на нейната работа е физически анализ и моделиране на общата структура на молекулярните облаци.
„Казано на по-популярен език, занимаваме се с еволюцията и развитието на областите, в които се раждат звезди – т.е. с пренаталната фаза на звездообразуването – казва тя. – Това изисква да надникнем и малко по-назад във времето, преди да се образува протозвезда, което е едно бебе звезда. Изследваме еволюцията, която довежда до неговото раждане. Опитваме се да установим какво се случва в космическата междузвездна среда, за да има звезди. В галактиката, като цяло, преобладава атомен газ, а молекулният е вложен в него и е съсредоточен в различни структури – фрактални, с неправилна форма, които се наричат молекулярни облаци. Неслучайно се казват така, наистина наподобяват познатите ни облаци в атмосферата, но са с много по-малка плътност. Там е и много студено, примерно 10 Келвина, което е около минус 250 градуса по Целзий. В тези облаци материята е разпределена във влакнести структури и сгъстявания, а именно от най-плътните зони се раждат и звездите. Преди да стане това, трябва да има някакъв вид шокова вълна, която да доведе до сгъстявания на материята в молекулярните облаци. Когато гравитацията локално надделява над останалите процеси и започва колапс на материята, което води до образуването на ядра. След това се получава нова звезда, която продължава да бъде още известно време „невидима“ във видимия спектър. Това се дължи на газово-праховия комплекс, който я заобикаля и постепенно акретира върху нея. След като цялата материя е паднала върху новообразувалата се звезда, тя вече може да свети за нас.“
Изследванията на молекулярните облаци, които правят д-р Маринкова и нейните колеги, са т.нар. теоретични наблюдения. Това са данни, извлечени от числени симулации на суперкомпютри. Учените въвеждат в тях познати физични явления и ги пускат да се развиват така, както те биха се развили в Космоса. Това им дава възможност да ги проследяват доста по-бързо. Иначе раждането на една звезда продължава около 10 – 15 млн. години и цялата еволюция няма как да бъде пряко наблюдавана. Но числените симулации позволяват това да се случи на теория. Учените изследват също каква част от материята в молекулярния облак се превръща в звезди, или с други думи, какъв е коефициентът на ефективност. Оказва се, че той е доста малък – само 5% от материята формира звезди.
Звездообразуването е съвсем нова наука и тя тепърва навлиза и в България, подчертава д-р Маринкова. Не е изучено точно какви физически процеси водят до тази еволюция на молекулярните облаци, защото в тях газът никога не е в покой. Има много висока турбулентност, която раздвижва постоянно материята, както и магнитни полета, които допринасят или пречат на гравитацията да структурира струпвания, от които се образува звезда. Това са различни процеси, които работят един срещу друг, затова и ефективността не е голяма.
Звезди, които се раждат сега, са млади за нашата галактика и за Вселената. Те са масивни и се раждат най-вече в групировки или кратни системи, но имат доста по-малък живот, отколкото нашето Слънце. То е звезда, която вече е живяла 5 милиарда години и ѝ остават още толкова, обяснява младата изследователка. Колкото по-ярки и по-масивни са звездите, толкова по-малък живот имат, тъй като по-бързо изгарят своя запас от „гориво“. Всяка звезда в ядрото си има водород и хелий, които чрез процес от сложни термоядрени реакции се преобразуват и това кара звездата да свети. Когато това гориво свърши, звездата започва да колапсира. Различните по маса звезди еволюират различно. Някои ще се превърнат в бяло джудже, както ще стане с нашето Слънце. Други могат да се превърнат в неутронна звезда, а най-масивните ще станат черни дупки.
В момента групата по звездообразуване, в която членува и д-р Маринкова, е на етап сравняване на данни от числени симулации с реални наблюдателни данни. Например в Орион има област с много динамично звездообразуване. Използваните наблюдателни данни обикновено са от телескопа „Хершел“. Едновременната работа с два вида данни позволява да се правят анализи и сравнения на използваните методи за обработка, което помага теорията за звездообразуването да се развива.
„Звучи доста романтично, като говорим за това как се раждат звездите, но има много неща, които трябва тепърва да се изучават – казва д-р Маринкова. –
В момента изследваме какво води до сгъстяването на материята, каква е ролята на турбулентността и магнитните полета и в кой етап колапсиралата материя се превръща в звезда. Добре е, че имаме възможност да си партнираме с колеги от чужбина, най-вече от Германия, чиито сурови данни използваме за нашите анализи. Огромна възможност дава стипендията за развитие на жените в науката. Все още има стигма, че природните науки са предимно мъжка област. Тази стипендия дава увереност и признание, че работата ти е полезна и нужна. Отделно от това, дава така необходимото финансово подпомагане за реализиране и на по-нататъшни научни проекти.“