Młoda gwiazda w centrum otoczona jasnym dyskiem zwanym dyskiem protogwiazdowym. Skoki strumienia magnetycznego, gazu i pyłu w kolorze niebieskim. Naukowcy odkryli, że dysk protogwiazdowy podczas formowania się gwiazdy wydala strumień magnetyczny, gaz i pył – podobnie jak podczas kichnięcia. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Naukowcy odkryli, że młode gwiazdy podczas swojego powstawania emitują smugi strumienia magnetycznego.
Naukowcy z Uniwersytetu Kiusiu przedstawili nowe spostrzeżenia na temat rozwoju młodych gwiazd. Korzystając z ALMA radioteleskopem w Chile zespół odkrył, że dysk protogwiazdowy otaczający rodzącą się gwiazdę wyrzuca pióropusze pyłu, gazu i energii elektromagnetycznej we wczesnych stadiach. Wyrzuty te, zwane przez badaczy „kichaniem”, uwalniają strumień magnetyczny w dysku protogwiazdowym i mogą odgrywać kluczową rolę w powstawaniu gwiazd. Wyniki ich badań zostały opublikowane w czasopiśmie The Dziennik astrofizyczny.
Wszystkie gwiazdy, w tym nasze Słońce, powstają z tak zwanych żłobków gwiazdowych, czyli dużych skupisk gazu i pyłu, które ostatecznie kondensują, tworząc gwiezdne jądro, małą gwiazdę. Podczas tego procesu gaz i pył tworzą wokół młodej gwiazdy pierścień zwany dyskiem protogwiazdowym.
„Struktury te są nieustannie penetrowane przez pola magnetyczne, które niosą ze sobą strumień magnetyczny. Jeśli jednak cały ten strumień magnetyczny zostałby zachowany w trakcie rozwoju gwiazdy, wygenerowałaby ona pola magnetyczne o wiele rzędów wielkości silniejsze od tych obserwowanych w jakiejkolwiek znanej protogwiazdie” – wyjaśnia Kazuki Tokuda z Wydziału Nauk Uniwersytetu Kiusiu i pierwszy autor badania.
Z tego powodu badacze postawili hipotezę, że podczas rozwoju gwiazd istnieje mechanizm, który usuwa ten strumień magnetyczny. Przeważał pogląd, że pole magnetyczne stopniowo słabnie wraz z upływem czasu w miarę wciągania obłoku do jądra gwiazdy.
Mechanizmy wydalania strumienia magnetycznego
Aby dotrzeć do sedna tego tajemniczego zjawiska, zespół skupił się na MC 27, gwiezdnym żłobku położonym około 450 lat świetlnych od Ziemi. Obserwacje przeprowadzono za pomocą układu ALMA, czyli zestawu 66 precyzyjnych radioteleskopów zbudowanych na wysokości 5000 metrów nad poziomem morza w północnym Chile.
„Analizując nasze dane, znaleźliśmy coś zupełnie nieoczekiwanego. Istniały te struktury przypominające kolce, rozciągające się na kilka jednostek astronomicznych od dysku protogwiazdowego. Kiedy kopaliśmy głębiej, odkryliśmy, że były to kolce wyrzuconego strumienia magnetycznego, pyłu i gazu” – kontynuuje Tokuda.
„Jest to zjawisko zwane „niestabilnością wymiany”, polegające na tym, że niestabilności w polu magnetycznym reagują z różnymi gęstościami gazów w dysku protogwiazdowym, powodując wydalanie strumienia magnetycznego na zewnątrz. Nazwaliśmy to „kichnięciem” małej gwiazdy, ponieważ przypominało nam to, kiedy z dużą prędkością wyrzucamy kurz i powietrze.
Dodatkowo zaobserwowano inne skoki w odległości kilku tysięcy jednostek astronomicznych od dysku protogwiazdowego. Zespół postawił hipotezę, że były to oznaki innych „kichnięć” w przeszłości.
Zespół spodziewa się, że ich odkrycia poprawią naszą wiedzę na temat skomplikowanych procesów kształtujących Wszechświat, które w dalszym ciągu budzą zainteresowanie zarówno społeczności astronomicznej, jak i opinii publicznej.
„Podobne struktury przypominające kolce zaobserwowano w innych młodych gwiazdach i staje się to coraz częstszym odkryciem astronomicznym” – podsumowuje Tokuda. „Badając warunki, które prowadzą do tych „kichnięć”, mamy nadzieję poszerzyć naszą wiedzę na temat powstawania gwiazd i planet”.
Odniesienie: „Odkrycie asymetrycznych, kolczastych struktur dysku 10 au wokół protogwiazdy o bardzo niskiej jasności osadzonej w gęstym rdzeniu Taurus MC 27/L1521F za pomocą ALMA” autorstwa Kazuki Tokuda, Naoto Harada, Mitsuki Omura, Tomoaki Matsumoto, Toshikazu Onishi , Kazuya Saigo, Ayumu Shoshi, Shingo Nozaki, Kengo Tachihara, Naofumi Fukaya, Yasuo Fukui, Shu-ichiro Inutsuka i Masahiro N. Machida, 11 kwietnia 2024 r., Dziennik astrofizyczny.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad2f9a
Badanie zostało sfinansowane przez Japońskie Narodowe Obserwatorium Astronomiczne i Japońskie Towarzystwo Promocji Nauki.
