Magnetiske felter fundet i et jetfly fra en babystjerne

Et internationalt forskerhold ledet af Chin-Fei Lee i Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) har lavet en banebrydende observation med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), bekræfter tilstedeværelsen af ​​magnetiske felter i en jet fra en protostjerne. Jets menes at spille en vigtig rolle i stjernedannelse, gør det muligt for protostjernen at samle masse fra en tilvækstskive ved at fjerne vinkelmomentum fra skiven. Det er meget supersonisk og kollimeret, og forudsagt i teorien at blive opsendt og kollimeret af magnetiske felter. Fundet understøtter den teoretiske forudsigelse og bekræfter strålens rolle i stjernedannelsen.

"Selvom det længe har været forudsagt, at protostellar jet er forsynet med magnetiske felter, ingen var rigtig sikker på det. Takket være ALMAs høje følsomhed, vi har endelig bekræftet tilstedeværelsen af ​​magnetiske felter i en protostellar jet med molekylær linje polarisation detektion. Mere interessant, magnetfelterne i strålen kunne være spiralformede, set i strålen fra en aktiv galaktisk kerne (AGN). Måske, den samme mekanisme er på arbejde for at opsende og kollimere jetflyene fra både protostar og AGN, " siger Chin-Fei Lee hos ASIAA.

"Den detekterede polarisering kommer fra en SiO molekylær linje i nærvær af magnetiske felter, " siger Hsiang-Chih Hwang, som var en tidligere NTU bachelorstuderende af Chin-Fei Lee, der modellerede polariseringen. "Den polariserede emission i jetflyet er så svag, at vi ikke kunne detektere den med Submillimeter Array. Vi er så glade for endelig at have opdaget den med ALMA."

HH 211 er et veldefineret jetfly fra et af de yngste protostellare systemer i Perseus i en afstand på ca. 000 lysår. Den centrale protostjerne har en alder på kun omkring 10 år, 000 år (hvilket er omkring 2 milliontedele af vores sols alder) og en masse på omkring 0,05 solmasse. Strålen er rig på SiO molekylær gas og driver en spektakulær molekylær udstrømning omkring den (se det øverste panel i figur 1).

med ALMA, holdet zoomede ind til den inderste del af jetflyet inden for 700 au fra den centrale protostjerne, hvor emissionen er den lyseste i SiO. De detekterede SiO-linjepolarisering mod den nærliggende (blåforskydne) side af strålen (se bundpanelet i figur 1). Polariseringen har en brøkdel på omkring 1,5 procent og en orientering nogenlunde på linje med jet-aksen. Denne linjepolarisering skyldes Goldreich-Kylafis-effekten, bekræfter tilstedeværelsen af ​​magnetiske felter i strålen. Orienteringen af ​​de magnetiske felter kan enten være toroidformet eller poloidformet. Ifølge de nuværende jetlanceringsmodeller, magnetfelterne forventes at være spiralformede og bør hovedsageligt være toroidale dér, hvor polariseringen detekteres, for at kollimere strålen. Dybere observationer vil blive foreslået for at detektere linjepolarisationen i den vigende (rødforskydne) side af strålen og kontrollere for ensartet morfologi af polarisationen. Ud over, yderligere SiO-linje vil blive observeret for at bekræfte feltmorfologien.

Observationen åbner op for en spændende mulighed for direkte at detektere og karakterisere magnetiske felter i protostellare jetfly gennem høj opløsning og højfølsom billeddannelse med ALMA, som kan forbedre teorierne om jetdannelse og dermed vores forståelse for fødeprocessen i stjernedannelsens inderste region.