Nydannede stjerner skyder kraftige hvirvelvinde ud

Forskere fra Niels Bohr Institutet har brugt ALMA-teleskoperne til at observere de tidlige stadier i dannelsen af ​​et nyt solsystem. For første gang har de set, hvordan en kraftig hvirvelvind skyder ud fra den roterende skive af gas og støv, der omgiver den unge stjerne. Resultaterne er blevet offentliggjort i det prestigefyldte videnskabelige tidsskrift, Natur .

Et nyt solsystem dannes i en stor sky af gas og støv, der trækker sig sammen og kondenserer på grund af tyngdekraften og til sidst bliver så kompakt, at centrum kollapser til en gaskugle, hvor trykket opvarmer materialet, resulterer i en glødende klode af gas, en stjerne. Resterne af gas- og støvskyen roterer rundt om den nydannede stjerne i skive, hvor materialet begynder at samle sig og danne større og større klumper, som endelig bliver til planeter.

I forbindelse med de nydannede stjerner, kaldet protostjerner, forskere har observeret kraftige udstrålinger af hvirvelvinde og udstrømninger, såkaldte jetfly. Men før nu, ingen havde observeret, hvordan disse vinde er dannet.

"Ved at bruge ALMA-teleskoperne, vi har observeret en protostjerne på et meget tidligt tidspunkt. Vi ser hvordan vinden, som en tornado, løfter materiale og gas op fra den roterende skive, som er i færd med at danne et nyt solsystem, " forklarer Per Bjerkeli, en postdoc i Astrofysik og Planetarisk Videnskab ved Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet og Chalmers Tekniske Universitet i Sverige.

Sænker tingene

ALMA-observatoriet (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) består af 66 teleskoper, der observerer med en opløsning svarende til et spejl med en diameter på op til 16 km. Den observerede protostjerne er placeret 450 lysår væk. Det svarer til 30 millioner gange afstanden mellem Jorden og Solen. På denne afstand, forskerne har nu observeret detaljer om protostjerner, der aldrig er set før.

"Under sammentrækningen af ​​gasskyen, materialet begynder at rotere hurtigere og hurtigere, ligesom en kunstskøjteløber, der laver en piruette, spinder hurtigere ved at trække armene tæt ind til kroppen. For at bremse rotationen, energien skal føres væk. Dette sker, når den nye stjerne udsender vind. Vinden dannes i skiven omkring protostjernen og roterer dermed sammen med den. Når denne roterende vind bevæger sig væk fra protostjernen, den tager således en del af rotationsenergien med sig, og støvet og gassen tæt på stjernen kan fortsætte med at trække sig sammen, " forklarer Per Bjerkeli.

Tidligere, vi troede, at den roterende vind stammede fra midten af ​​den roterende skive af gas og støv, men de nye iagttagelser tyder på noget andet.

"Vi kan se, at den roterende vind dannede sig over hele skiven. Som en tornado, den løfter materiale op fra gas- og støvskyen og på et tidspunkt slipper vinden sit greb om skyen, så materialet flyder frit. Dette har den effekt, at skyens rotationshastighed sænkes og dermed kan den nye stjerne holde sammen og i processen ophobes materialet i den roterende gas- og støvskive og danner planeter, " forklarer Jes Jørgensen, Lektor i Astrofysik og Planetvidenskab ved Niels Bohr Institutet og Center for Stjerne- og Planetdannelse ved Københavns Universitet. Det næste, forskerne vil finde ud af, er, om det frigivne materiale er blæst fuldstændig væk, eller om det på et tidspunkt falder tilbage på skiven og bliver en del af det planetdannende system.