Pole magnetyczne kontroluje dietę masywnych gwiazd

Fot. Wizja artysty przedstawiająca młodą masywną gwiazdę Cefeusz A HW2. Wąskie dżety promieniowania wychodzą z młodej gwiazdy, która jest ukryta wewnątrz otaczającego ją dysku pyłu i większego dysku gazu. Białe linie przedstawiają trójwymiarową strukturę pola magnetycznego, wzdłuż której materia spada na wolno rotujący dysk. Źródło: Tobias Maercker.


Grupa astronomów, której przewodniczy Wouter Vlemmings z Uniwersytetu w Bonn w Niemczech, wykorzystała sieć radioteleskopów MERLIN należącą do Obserwatorium Jodrell Bank w Wielkiej Brytanii, aby pokazać, że pole magnetyczne odgrywa istotną rolę w trakcie narodzin masywnych gwiazd. Do tej pory odkryto, że pole magnetyczne silnie wpływa na mało masywne gwiazdy, takie jak nasze Słońce. Nowe wyniki pokazały, że sposób tworzenia się bardzo masywnych i mało masywnych gwiazd może być podobny.

Masywne gwiazdy, których masa jest co najmniej 8 razy większa od masy Słońca, są kluczowe dla tworzenia innych gwiazd, planet, a nawet życia. Występują one rzadko, ale znacząco wpływają na skład i ewolucję materii międzygwiazdowej w galaktyce i są odpowiedzialne za produkcję ciężkich pierwiastków, takich jak żelazo. Jednak nadal nie udało się znaleźć odpowiedzi na pytanie: jak masywne gwiazdy się tworzą? Rola pola magnetycznego w tym procesie była tematem debaty. Wielu naukowców uważało, że promieniowanie i turbulencje mogą odgrywać bardziej znaczącą rolę. Oznaczałoby to, że formowanie masywnych gwiazd wyraźnie różniłoby się od formowania gwiazd o mniejszej masie, jak na przykład Słońce.

Vlemmings'owi i jego współpracownikom po raz pierwszy udało się zaobserwować trójwymiarową strukturę pola magnetycznego wokół dysku masywnej, nowo powstałej gwiazdy (protogwiazdy) Cefeusz A HW2. Cefeusz A znajduje się w odległości 2300 lat świetlnych od Słońca i jest najbliżej położonym regionem, w którym tworzą się masywne gwiazdy. Wcześniejsze obserwacje ujawniły istnienie dysku, z którego gaz spływa na protogwiazdę HW2. Astronomowie zauważyli także, że pole magnetyczne jest tam regularne i silne, co oznacza, że kontroluje ono przepływ materii przez dysk do rosnącej gwiazdy.

"Nasza nowa technika pozwala nam po raz pierwszy zmierzyć trójwymiarową strukturę pola magnetycznego wokół masywnej protogwiazdy. Widzimy, że struktura ta jest zadziwiająco podobna do tej, jaką według nas, mają dużo mniejsze gwiazdy." - mówi Huib Jan van Langevelde z Joint Institute for Very Long BaseIine Interferometry in Europe (JIVE).

Aby wyznaczyć strukturę pola magnetycznego astronomowie wykorzystali obserwacje wykonane za pomocą sieci teleskopów MERLIN na falach radiowych (o długości fali 5cm) wzmocnionych przez molekuły metanolu. Te molekuły to najprostsze związki alkoholu. Znaleziono je w regionach otaczających dysk wokół HW2, których rozmiary dziesięciokrotnie przewyższają rozmiary Układu Słonecznego. Regiony takie nazywamy maserami, ponieważ wzmacniają mikrofalowe promieniowanie w taki sam sposób w jaki laser wzmacnia promieniowanie widzialne. Pomimo tego, że pole magnetyczne pozostawia tylko mały ślad na sygnale pochodzącym z molekuł metanolu to wzmocnienie jest na tyle silne, że możemy je badać.

Nowe obserwacje będą podstawą jednego z pierwszych naukowych projektów przeprowadzonych za pomocą nowej sieci teleskopów e-MERLIN. e-MERLIN to udoskonalenie sieci MERLIN, dzięki któremu stanie się ona 10 razy bardziej czuła. Projekt, na którego czele stoi m.in. Vlemmings, będzie wykorzystywał unowocześnioną sieć do odkrywania pól magnetycznych i bezpośredniego otoczenia wielu masywnych protogwiazd w różnym wieku.


27 luty 2010
Źródło | Magda Siuda

Liczba odsłon: 1166