ALMA ogląda dramat narodzin gwiazd

Obiekt Herbig-Haro HH 46/47
Obiekt Herbig-Haro HH 46/47. Obserwacje radiowe z sieci ALMA nałożone na zdjęcie w zakresie widzialnym z teleskopu NTT.
ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Arce. Acknowledgements: Bo Reipurth

Astronomowie korzystający z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) uzyskali zbliżenie na strumień materii poruszający się od nowo narodzonej gwiazdy. Analizując promieniowanie od molekuł tlenku węgla w obiekcie Herbig-Haro 46/47, odkryli, że jego dżety są jeszcze bardziej energetyczne niż sądzono do tej pory. Nowe, bardzo szczegółowe obrazy ujawniły także wcześniej nieznany dżet poruszający się w zupełnie innym kierunku.

Młode gwiazdy to gwałtowne obiekty, które wyrzucają materię z dużymi prędkościami, osiągającymi milion kilometrów na godzinę. Gdy materia zderza się otaczającym gazem, zaczyna świecić, tworząc obiekt Herbiga-Haro [1]. Spektakularnym przykładem jest Herbig-Haro 46/47, usytuowany około 1400 lat świetlnych od Ziemi, w kierunku południowej konstelacji Żagla. Obiekt stał się celem badań za pomocą ALMA podczas wczesnej fazy naukowej, gdy teleskop znajdował się jeszcze w trakcie budowy, sporo czasu prze tym, zanim sieć została w pełni ukończona.

Nowe obrazy ukazują drobne szczegóły w dwóch dżetach, jednym kierującym się w stronę Ziemi, i drugim poruszającym się przeciwnie. Dżet cofnięty był praktycznie niewidoczny na wcześniejszych zdjęciach wykonanych w zakresie widzialnym, z powodu przesłaniania przez obłoki pyłu otaczające nowo narodzoną gwiazdę. ALMA nie tylko dostarczyła znacznie ostrzejsze obrazy niż inne teleskopy, ale także pozwoliła astronomom na zmierzenie jak szybko świecąca materia porusza się przez przestrzeń kosmiczną.

Noe obserwacje obiektu Herbig-Haro 46/47 pokazały, że część wyrzuconej materii ma prędkości znacznie większe niż mierzono wcześniej. Oznacza to, że wypływający gaz unosi znacznie więcej energii i pędu niż do tej pory sądzono.

Kierownik zespołu i pierwszy autor nowej publikacji, Héctor Arce (Yale University, USA), wyjaśnia, że „Znakomita czułość ALMA pozwala na detekcję wcześniej niewidocznych struktur w tym źródle, takich jak bardzo szybki wypływ. Struktura wydaje się być książkowym przykładem prostego modelu, w którym wypływ molekularny jest generowany przez wiatr o szerokim kącie mający źródło w młodej gwieździe.”

Obserwacje zostały uzyskane w zaledwie pięć godzin czasu obserwacyjnego ALMA – nawet mimo tego, że sieć teleskopów była wtedy jeszcze w trakcie budowy – podobnej jakości obserwacje za pomocą innych teleskopów wymagałyby dziesięciokrotnie dłuższego czasu.

„Detale na zdjęciach Herbig-Haro 46/47 są oszałamiające. A być może jeszcze bardziej niesamowity jest fakt, że w przypadku tego typu obserwacji ciągle jeszcze jesteśmy na początku drogi. W przyszłości ALMA dostarczy jeszcze lepszych obrazów przy mniejszym użyciu czasu” dodaje Stuartt Corder (Joint ALMA Observatory, Chile), współautor nowej publikacji.

Diego Mardones (Universidad de Chile), inny współautor pracy, podkreśla, że „system ten jest podobny do większości izolowanych gwiazd małomasywnych w trakcie ich procesu powstawania i narodzin. Ale jest także nietypowy, ponieważ wypływ bezpośrednio oddziaływuje na obłok po jednej stronie młodej gwiazdy, a ucieka z obłoku po drugiej. Dzięki temu mamy świetny system do badania wpływu wiatrów gwiazdowych na macierzysty obłok, z którego młoda gwiazd się uformowała.”

Ostrość i czułość uzyskana przez obserwacje ALMA pozwoliła naukowcom także na odkrycie niespodziewanego komponentu wypływu, który wydaje się pochodzić od małomasywnego towarzysza młodej gwiazdy. Ten dodatkowy wypływ jest obserwowany prawie pod kątem prostym w stosunku do obiektu głównego i najwyraźniej rzeźbi swoją własną dziurę w otaczającym obłoku.

Arce podsumowuje: „ALMA uczyniła możliwym znacznie lepsze wykrycie struktur w obserwowanym wypływie niż w przypadku wcześniejszych badań. Pokazuje to, że czeka nas z pewnością wiele niespodzianek i fascynujących odkryć, które zostaną dokonane za pomocą pełnej sieci. ALMA na pewno zrewolucjonizuje pole badań nad powstawaniem gwiazd!”

Uwagi

[1] Astronomowie George Herbig i Guillermo Haro nie byli pierwszymi, którzy zobaczyli jeden z obiektów noszących teraz ich imię, ale jako pierwsi dokładnie zbadali widma tych dziwnych obiektów. Zrozumieli, że nie są to tylko kłaczki gazu i pyłu, które odbijają światło, albo świecą pod wpływem promieniowanie ultrafioletowego od młodych gwiazd, ale że to nowa klasa obiektów związanych z szokami tworzonymi przez materię wyrzuconą z dużymi prędkościami w obszarach powstawania gwiazd.

Więcej informacji

Międzynarodowy kompleks astronomiczny ALMA działa w ramach partnerstwa pomiędzy Europą, Ameryką Północną i Azją Wschodnią, we współpracy z Chile. ALMA jest finansowana w Europie przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), w Ameryce Północnej przez U.S. National Science Foundation (NSF), we współpracy z National Research Council of Canada (NRC) oraz National Science Council of Tajwan (NSC), a w Azji Wschodniej przez National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan, we współpracy z Academia Sinica (AS) in Taiwan. Konstrukcja i użytkowanie ALMA w imieniu Europy jest kierowane przez ESO, w imieniu Ameryki Północnej przez National Radio Astronomy Observatory (NRAO), zarządzane przez Associated Universities, Inc. (AUI), a w imieniu Azji Wschodniej przez National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Joint ALMA Observatory (JAO) umożliwia wspólne kierowanie i zarządzanie konstrukcją, testowaniem i użytkowaniem ALMA.

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. "ALMA Observations of the HH 46/47 Molecular Outflow", Héctor Arce et al, który ukaże się w “Astrophysical Journal”.

Skład zespołu badawczego: Héctor G. Arce (Yale University, New Haven, USA), Diego Mardones (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Stuartt A. Corder (Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile), Guido Garay (Universidad de Chile), Alberto Noriega-Crespo (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Pasadena, USA) oraz Alejandro C. Raga (Instituto de Ciencias Nucleares,Meksyk).

Źródło: ESO | Tłumaczenie: Krzysztof Czart

Liczba odsłon: 1245