Forskare från Kyushu University har kastat nytt ljus på en kritisk fråga om hur babystjärnor utvecklas. Med hjälp av radioteleskopet ALMA i Chile fann teamet att i sin linda urladdar den protostellära skivan som omger en babystjärna plymer av damm, gas och elektromagnetisk energi.
Dessa "nysningar", som forskarna beskriver dem, släpper ut det magnetiska flödet i den protostellära skivan och kan vara en viktig del av stjärnbildningen. Deras resultat publicerades i The Astrophysical Journal .
Stjärnor, inklusive vår sol, utvecklas alla från det som kallas stjärnbarnkammare, stora koncentrationer av gas och damm som så småningom kondenserar och bildar en stjärnkärna, en babystjärna. Under denna process bildar gas och damm en ring runt babystjärnan som kallas protostellarskivan.
"Dessa strukturer penetreras ständigt av magnetiska fält, vilket för med sig magnetiskt flöde. Men om allt detta magnetiska flöde bibehölls när stjärnan utvecklades, skulle det generera magnetiska fält som är många storleksordningar starkare än de som observeras i någon känd protostjärna." förklarar Kazuki Tokuda från Kyushu Universitys naturvetenskapliga fakultet och första författare till studien.
Av denna anledning har forskare antagit att det finns en mekanism under stjärnutveckling som skulle ta bort det magnetiska flödet. Den rådande uppfattningen var att magnetfältet gradvis försvagades med tiden när molnet dras in i stjärnkärnan.
För att komma till botten med detta mystiska fenomen siktade teamet in på MC 27, en stellar plantskola som ligger cirka 450 ljusår från jorden. Observationer samlades in med hjälp av ALMA-arrayen, en samling av 66 högprecisionsradioteleskop konstruerade 5 000 meter över havet i norra Chile.
"När vi analyserade våra data hittade vi något ganska oväntat. Det fanns dessa "spikliknande" strukturer som sträckte sig några astronomiska enheter från protostellarskivan. När vi grävde djupare upptäckte vi att dessa var spikar av utstött magnetiskt flöde, damm , och gas," fortsätter Tokuda.
"Detta är ett fenomen som kallas "utbytesinstabilitet" där instabiliteter i magnetfältet reagerar med de olika tätheterna hos gaserna i protostellarskivan, vilket resulterar i en utdrivning av magnetiskt flöde. Vi kallade detta en babystjärnas "nysning" som det påminde om oss när vi driver ut damm och luft i höga hastigheter."
Dessutom observerades andra spikar flera tusentals astronomiska enheter bort från protostellarskivan. Teamet antog att dessa var tecken på andra "nysningar" i det förflutna.
Teamet förväntar sig att deras resultat kommer att förbättra vår förståelse för de intrikata processer som formar universum som fortsätter att fängsla intresset hos både det astronomiska samhället och allmänheten.
"Liknande spikliknande strukturer har observerats i andra unga stjärnor, och det håller på att bli en vanligare astronomisk upptäckt", avslutar Tokuda. "Genom att undersöka förhållandena som leder till dessa "nysningar" hoppas vi kunna utöka vår förståelse för hur stjärnor och planeter bildas."
Mer information: Upptäckt av asymmetriska spikliknande strukturer på 10 au-skivan runt Protostar med mycket låg ljusstyrka inbäddad i Taurus Dense Core MC 27/L1521F med ALMA, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad2f9a
Journalinformation: Astrofysisk tidskrift
Tillhandahålls av Kyushu University
