Pole magnetyczne rządzi?


Obraz galaktyki Trójkąt (M33), który pozwala spojrzeć na dysk galaktyczny “z góry”. Różowe obłoki to obszary, w których powstały nowe gwiazdy. Źródło: Thomas V. Davis

Młode gwiazdy i planety rodzą się w trakcie zapadania się ogromnych obłoków gazu międzygwiazdowego i pyłu. W wyniku tego procesu powstają gwiezdne żłobki, które znamy z astronomicznych zdjęć przedstawiających kolorowe mgławice rozświetlone przez młode, dopiero co, powstałe gwiazdy.

Dzięki pracy astronomów wiemy, że obłoki molekularne składają się głównie z molekuł wodoru, przy czym jest to bardzo niezwykłe, ponieważ w kosmosie przeważnie panują warunki, w których łączenie się atomów jest utrudnione. Dodatkowo jeśli będziemy badać ich rozkład w galaktyce, np. w Drodze Mlecznej, zobaczymy, że obłoki układają się wzdłuż ramion spiralnych.

Powstaje jednak pytanie: jak te obłoki tak naprawdę powstają? Co powoduje, że materia zbiera się w rejonach, gdzie gęstość jest setki a nawet tysiące razy większa niż w otaczającym gazie międzygwiazdowym?

Jednym z podejrzanych sprawców odpowiedzialnych za ten proces jest pole magnetyczne. Każdy kto widział magnes działający na opiłki żelaza wie, że pole magnetyczne porządkuje ich rozkład. Niektórzy badacze przekonują, że podobny proces może zachodzić w przypadku obłoków molekularnych: galaktyczne pole magnetyczne steruje kierunkiem kondensacji materii międzygwiazdowej i w efekcie powoduje powstanie gęstszych obłoków i ułatwia ich dalszy kolaps.

Jeżeli przypuszczenia się potwierdzą, to mechanizm ten będzie kluczowy w procesie formowania się gwiazd. Z drugiej strony jednak, w środowisku naukowym pojawiają się głosy, że przyciąganie grawitacyjne materii zgromadzonej w obłoku oraz ruchy turbulentne gazu są znacznie silniejsze i całkowicie niszczą jakikolwiek wpływ zewnętrznego pola magnetycznego.

Ograniczając się jednak tylko do naszej Drogi Mlecznej trudno będzie rozstrzygnąć, która ze stron ma rację. Musielibyśmy spojrzeć na nasz dysk “z góry”, by móc wykonać odpowiednie pomiary. W rzeczywistości, nasz Układ Słoneczny leży wewnątrz dysku galaktycznego, co utrudnia nam tego typu obserwacje, dlatego też Hua-bai Li i Thomas Henning z Instytutu Maxa Plancka wybrali zupełnie inny cel: Galaktykę Trójkąt (M33) oddaloną o 3 miliony lat świetlnych od Ziemi.

Li i Henning, korzystając z Sieci Submillimetrowej (ang. Submillimeter Array, SMA), znajdującej się na Mauna Kea na Hawajach, wykonali pomiary właściwości promieniowania pochodzącego z różnych obszarów galaktyki M33, zwracając jednocześnie uwagę na kierunek pola magnetycznego w tych obszarach. Naukowcy odkryli, że pole magnetyczne związane z sześcioma najbardziej masywnymi obłokami molekularnymi w galaktyce było uporządkowane i zgodne z ramionami spiralnymi macierzystej galaktyki.

Jeśli turbulencje miałyby mieć silniejszy wpływ niż pole magnetyczne galaktyki, to pole magnetyczne związane z obłokami byłoby całkowicie przypadkowe. Zatem obserwacje Li i Henninga są silnym argumentem, że pole magnetyczne ma bardzo duże znaczenie w procesie formowania się gęstych obłoków molekularnych, dając tym samym początek narodzinom nowych gwiazd i układów planetarnych.

Publikacja "The alignment of molecular cloud magnetic fields with the spiral arms in M33" ukazała się 24 listopada br. w Nature.

28 listopada 2011
Źródło | Hubert Siejkowski

Liczba odsłon: 1515