Astronomer har avslöjat det gåtfulla ursprunget till två olika gasströmmar från en babystjärna. Använder ALMA, de fann att det långsamma utflödet och höghastighetsstrålen från en protostjärna har felinriktade axlar och att den förra började kastas ut tidigare än den senare. Ursprunget till dessa två flöden har varit ett mysterium, men dessa observationer ger tydliga tecken på att dessa två strömmar lanserades från olika delar av skivan runt protostjärnan.

Stjärnor i universum har ett brett utbud av massor, allt från hundratals gånger solens massa till mindre än en tiondel av solens. För att förstå ursprunget till denna sort, astronomer studerar bildningsprocessen av stjärnorna, det är aggregationen av kosmisk gas och stoft.

Babystjärnor samlar gasen med sin gravitationskraft, dock, en del av materialet stöts ut av protostjärnorna. Detta utstötta material bildar ett stjärnskrik som ger ledtrådar för att förstå processen med massackumulering.

Yuko Matsushita, en doktorand vid Kyushu University och hennes team använde ALMA för att observera den detaljerade strukturen av födelseskriket från babystjärnan MMS5/OMC-3 och hittade två olika gasflöden:ett långsamt utflöde och en snabb jet. Det har funnits en handfull exempel med två flöden sett i radiovågor, men MMS5/OMC-3 är exceptionellt.

"Mätning av Dopplerförskjutningen av radiovågorna, vi kan uppskatta hastigheten och livslängden för gasflödena, " sa Matsushita, huvudförfattaren till forskningsartikeln som dök upp i Astrofysisk tidskrift . "Vi fann att strålen och utflödet lanserades för 500 år och 1300 år sedan, respektive. Dessa gasströmmar är ganska unga."

Mer intressant, teamet fann att axlarna för de två flödena är felinriktade med 17 grader. Flödens axel kan ändras under långa tidsperioder på grund av den centrala stjärnans precession. Men i det här fallet, med tanke på gasströmmarnas extrema ungdom, forskare drog slutsatsen att felanpassningen inte beror på precession utan är relaterad till lanseringsprocessen.

Det finns två konkurrerande modeller för bildningsmekanismen för protostellära utflöden och jetstrålar. Vissa forskare antar att de två strömmarna bildas oberoende av varandra i olika delar av gasskivan runt den centrala babystjärnan, medan andra föreslår att den samlokaliserade jetstrålen bildas först, då drar den med sig det omgivande materialet för att bilda de långsammare utflödena. Trots omfattande forskning, astronomerna hade ännu inte kommit fram till ett avgörande svar.

En felanpassning i de två flödena kan uppstå i den "oberoende modellen, ' men är svårt i 'entrainment-modellen'. Dessutom, teamet fann att utflödet kastades ut betydligt tidigare än jetplanet. Detta stöder helt klart den "oberoende modellen".

"Observationen stämmer väl överens med resultatet av min simulering, sa Masahiro Machida, professor vid Kyushu University. För ett decennium sedan, han utförde banbrytande simuleringsstudier med hjälp av en superdator som drivs av National Astronomical Observatory of Japan. I simuleringen, vidvinkelutflödet kastas ut från det yttre området av den gasformiga skivan runt en protostjärna, medan den kollimerade strålen skjuts upp oberoende av skivans inre område. Machida fortsätter, "En observerad felinriktning mellan de två gasströmmarna kan tyda på att skivan runt protostjärnan är skev."

"ALMAs höga känslighet och höga vinkelupplösning kommer att göra det möjligt för oss att hitta fler och fler unga, energiska utflödes- och jetsystem som MMS 5/OMC-3, sa Satoko Takahashi, en astronom vid National Astronomical Observatory of Japan och Joint ALMA Observatory och medförfattare till tidningen. "De kommer att ge ledtrådar för att förstå drivmekanismerna för utflöden och jetstrålar. Studier av sådana objekt kommer också att berätta för oss hur masstillväxt- och utstötningsprocesserna fungerar i det tidigaste skedet av stjärnbildning."