ALMA adskiller to fødselsråb fra en enkelt stjerne – stærkt bevis på uafhængig oprindelse for to gasstrømme

Astronomer har afsløret den gådefulde oprindelse af to forskellige gasstrømme fra en babystjerne. Ved at bruge ALMA, de fandt ud af, at den langsomme udstrømning og højhastighedsstrålen fra en protostjerne har skæve akser, og at førstnævnte begyndte at blive udstødt tidligere end sidstnævnte. Oprindelsen af ​​disse to strømme har været et mysterium, men disse observationer giver afslørende tegn på, at disse to strømme blev lanceret fra forskellige dele af skiven omkring protostjernen.

Stjerner i universet har en bred vifte af masser, spænder fra hundredvis af gange Solens masse til mindre end en tiendedel af Solens. For at forstå oprindelsen af ​​denne sort, astronomer studerer stjernernes dannelsesproces, det er sammenlægningen af ​​kosmisk gas og støv.

Babystjerner samler gassen med deres tyngdekraft, imidlertid, noget af materialet udstødes af protostjernerne. Dette udstødte materiale danner et stjernekrig, som giver spor til at forstå processen med masseakkumulering.

Yuko Matsushita, en kandidatstuderende ved Kyushu University og hendes team brugte ALMA til at observere den detaljerede struktur af fødselsråbet fra babystjernen MMS5/OMC-3 og fandt to forskellige gasstrømme:en langsom udstrømning og en hurtig stråle. Der har været en håndfuld eksempler med to strømninger set i radiobølger, men MMS5/OMC-3 er enestående.

"Måler Doppler-forskydningen af ​​radiobølgerne, vi kan estimere hastigheden og levetiden af ​​gasstrømmene, " sagde Matsushita, hovedforfatteren af ​​forskningspapiret, der dukkede op i Astrofysisk tidsskrift . "Vi fandt ud af, at jetflyet og udstrømningen blev opsendt for 500 år og 1300 år siden, henholdsvis. Disse gasstrømme er ret unge."

Mere interessant, holdet fandt, at akserne for de to strømme er forkert justeret med 17 grader. Strømmenes akse kan ændres over lange tidsperioder på grund af den centrale stjernes præcession. Men i dette tilfælde, i betragtning af gasstrømmenes ekstreme ungdom, forskere konkluderede, at fejljusteringen ikke skyldes præcession, men er relateret til lanceringsprocessen.

Der er to konkurrerende modeller for dannelsesmekanismen for de protostellare udstrømninger og jetfly. Nogle forskere antager, at de to strømme dannes uafhængigt i forskellige dele af gasskiven omkring den centrale babystjerne, mens andre foreslår, at det sammenstillede jetfly dannes først, så trækker det det omgivende materiale med sig for at danne de langsommere udstrømninger. Trods omfattende forskning, astronomerne havde endnu ikke nået et endegyldigt svar.

En forskydning i de to strømme kan forekomme i den 'uafhængige model, ' men er svært i 'medrivningsmodellen'. I øvrigt, holdet fandt, at udstrømningen blev slynget ud betydeligt tidligere end jetflyet. Dette understøtter klart den 'uafhængige model'.

"Observationen matcher godt resultatet af min simulering, " sagde Masahiro Machida, professor ved Kyushu Universitet. For et årti siden, han udførte banebrydende simulationsstudier ved hjælp af en supercomputer drevet af National Astronomical Observatory of Japan. I simuleringen, vidvinkeludstrømningen udstødes fra det ydre område af den gasformige skive omkring en protostjerne, mens den kollimerede stråle affyres uafhængigt af det indre område af skiven. Machida fortsætter, "En observeret fejljustering mellem de to gasstrømme kan indikere, at skiven omkring protostjernen er skæv."

"ALMAs høje følsomhed og høje vinkelopløsning vil gøre os i stand til at finde flere og flere unge, energiske udstrømnings-og-jet-systemer som MMS 5/OMC-3, " sagde Satoko Takahashi, en astronom ved National Astronomical Observatory of Japan og Joint ALMA Observatory og medforfatter af papiret. "De vil give ledetråde til at forstå drivmekanismerne for udstrømninger og jetfly. Desuden vil undersøgelse af sådanne objekter også fortælle os, hvordan massetilvækst og udstødningsprocesser fungerer på det tidligste stadie af stjernedannelse."