Lasagne eller spaghetti? Magnetiske felter og stjernedannelse

Mens han stirrede på et flerfarvet billede af fire overlappende skyer i stjernebilledet Cygnus, et nordligt stjernebillede på Mælkevejens plan, troede astronomiprofessor Dan Clemens, at han så en skål med trefarvet spaghetti.

Clemens og hans team studerede oprindelsen af ​​massive protostjerner - stjerner, der i sidste ende vil skinne klarere end tusind sole - gemt bag et mørkt bånd af skyer og støv, men først skulle de vide, om skyerne omkring dem kolliderede eller interagerer. Han indså, at der kunne være svar i pastaformer.

"Vi ville se, om skyerne var i forskellige lag, som flade nudler i lasagne - med lagene tilsyneladende overlappende på himlen, men i virkeligheden placeret langt, langt fra hinanden langs synslinjen - eller om skyerne var lavet af sammenfiltrede filamenter, som spaghetti," sagde Clemens. "Hvilken pasta er foran hvilken pasta? Er der separate bunker af pasta, eller er det interagerende bunker af pasta, der får stjerner til at dannes? Hvis skyerne er godt adskilt fra hinanden langs sigtelinjen, uden interaktioner mellem skyerne, så er lasagnemodellen bedst. Men hvis flere skyer eller filamenter er blandet sammen og muligvis interagerer eller støder sammen, så er spaghetti den rigtige pastamodel."

For at teste for lagdeling målte Clemens' team skyafstande ved hjælp af observationer og målinger fra Boston Universitys Perkins Telescope Observatory (PTO) i det nordlige Arizona; Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), et fælles projekt af NASA og den tyske rumfartsorganisation; og Den Europæiske Rumorganisations Gaia-satellit. De så også på japanske radiokort.

Gaia giver afstande til mange stjerner, og NIR-dataene fortæller os, om en stjerne er foran eller bagved en gassky. For at lokalisere afstanden til hver sky ledte BU-teamet efter spring i NIR-polarisationen, som kommer fra skystøvkorn, der interagerer med magnetiske felter; samt rødme af Gaia-stjernerne, efterhånden som stjernelys, der passerer gennem skyer, bliver svagere og rødere, efterhånden som noget lys absorberes eller spredes af støvkornene.

Resultaterne, som Clemens præsenterede ved en plakatsession ved mødet i American Astronomical Society mandag den 13. juni, viser, at det stjernedannende område Cygnus er domineret af én massiv gassky – 5.500 lysår væk – og at en anden, mindre- massive skyer er placeret tættere på os – 4.700, 3.300 og 2.400 lysårs afstand – og er derfor sandsynligvis ikke involveret i den nuværende runde af stjernedannelse. Skyerne er adskilt af store afstande – 800 lysår er den mindste adskillelse – mens skyerne på himlen kun spænder over 30 til 80 lysår.

Nu hvor holdet ved, at skyerne er adskilt, sagde Clemens, kan de vende SOFIA-udstyret mod det stjernedannende område uden at bekymre sig om signaler fra andre skyer og fortsætte med at udforske, hvordan de massive protostjerner i Cygnus blev lavet.

"Skyerne er godt adskilte og i forskellige lag," siger Clemens. "Så lasagne er det rigtige svar, dog med masser af ricottaost mellem lagene. Det betyder, at vi nu kan isolere, hvor hver sky danner stjerner, hvad magnetfeltegenskaberne er, og om spaghettifilamenterne anvender magnetfelter til at transportere materiale til stjernedannende steder." + Udforsk yderligere

At se gennem tågen:Finde unge stjerner og deres protoplanetariske skiver