En vandrende stjerne forstyrrer den stjerneklare børnehave

Fra en udzoomet, fjern visning ser den stjernedannende sky L483 normal ud. Men da et team af astrofysikere ledet af Northwestern University zoomede tættere og tættere ind, blev tingene mærkeligere og mærkeligere.

Da forskerne kiggede tættere ind i skyen, bemærkede de, at dens magnetfelt var mærkeligt snoet. Og så – da de undersøgte en nyfødt stjerne i skyen – så de en skjult stjerne gemt bag den.

"Det er dybest set stjernens søskende," sagde Northwesterns Erin Cox, der ledede den nye undersøgelse. "Vi tror, ​​at disse stjerner er dannet langt fra hinanden, og at den ene bevægede sig tættere på den anden for at danne en binær. Da stjernen rejste tættere på sin søskende, ændrede den skyens dynamik for at vride sit magnetfelt."

De nye resultater giver indsigt i binær stjernedannelse, og hvordan magnetiske felter påvirker de tidligste stadier af stjernernes udvikling.

Cox vil præsentere denne forskning på det 240. møde i American Astronomical Society (AAS) i Pasadena, Californien. "The Twisted Magnetic Field of L483" finder sted tirsdag den 14. juni som en del af en session om "Magnetic Fields and Galaxies." The Astrophysical Journal vil også offentliggøre undersøgelsen.

Cox er postdoc ved Northwesterns Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA).

Twisted mystery

Stellar planteskoler er vilde og vidunderlige steder. Når tætte skyer af gas og støv kollapser for at danne stjerner, sender de udstrømme af stjernemateriale med hypersoniske hastigheder. Et magnetfelt, der omgiver en stjernedannende sky, er typisk parallelt med disse udstrømninger. Da Cox og hendes samarbejdspartnere observerede den store L483-sky, opdagede de netop det. Magnetfeltet matchede denne typiske profil.

Men så besluttede astrofysikerne at kigge nærmere med NASA's Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), og det var her, tingene blev mærkelige. Det magnetiske felt var faktisk ikke parallelt med de nyfødte stjerners udstrømning. I stedet blev feltet snoet i en 45-graders vinkel i forhold til udløbene.

"I begyndelsen matchede det, hvad teorien forudsiger," sagde Cox. "Hvis du har et magnetiseret kollaps, så styrer magnetfeltet, hvordan stjernen dannes. Vi forventer at se denne parallelitet. Men teori kan sige én ting, og observationer kan sige noget andet."

Usædvanlig binær formation

Selvom der er behov for flere observationer, mener Cox, at en tidligere skjult søskendestjerne kan være ansvarlig for det snoede felt. Ved hjælp af SOFIA opdagede astrofysikholdet en nyfødt stjerne, der dannede sig inde i en konvolut af materiale. Men ved nærmere undersøgelse med radioteleskoper ved Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile, opdagede forskerne den anden stjerne, der delte den samme stjernehylster.

"Disse stjerner er stadig unge og stadig i form," sagde Cox. "Stjernehylden er det, der leverer materialet til at danne stjernerne. Det ligner at rulle en snebold i sne for at gøre den større og større. De unge stjerner 'ruller' i materiale for at opbygge masse."

Omtrent samme afstand som vores sol til Pluto danner de to unge stjerner et binært system. I øjeblikket er astrofysikere enige om, at binære filer kan dannes, når stjernedannende skyer er store nok til at producere to stjerner, eller når skiven, der roterer omkring en ung stjerne, delvis kollapser for at lave en anden stjerne.

Men for tvillingestjernerne i L483 har Cox mistanke om, at noget usædvanligt er på spil.

"Der er nyere arbejde, der tyder på, at det er muligt at have to stjerner dannet langt væk fra hinanden, og så bevæger en stjerne sig tættere på for at danne en binær," sagde Cox. "Vi tror, ​​det er det, der sker her. Vi ved ikke, hvorfor en stjerne ville bevæge sig mod en anden, men vi tror, ​​at den bevægende stjerne ændrede systemets dynamik for at vride magnetfeltet."

Cox mener, at dette nye arbejde i sidste ende kan give ny indsigt i, hvordan binære stjerner - og de planeter, der kredser om dem - dannes. De fleste kender til den ikoniske scene fra "Star Wars", hvor Luke Skywalker længselsfuldt stirrer op på de binære stjerner, som hans hjemplanet Tatooine kredser om. Nu ved videnskabsmænd, at dette scenarie ikke blot er science fiction; planeter, der kredser om binære stjerner, kunne potentielt være beboelige verdener.

"Det er spændende at lære, hvordan binære stjerner dannes, fordi planet- og stjernedannelse finder sted på samme tid, og binære stjerner interagerer dynamisk med hinanden," sagde Cox. "I vores optælling af exoplaneter ved vi, at planeter eksisterer omkring disse dobbeltstjerner, men vi ved ikke meget om, hvordan disse planeter adskiller sig fra dem, der lever omkring isolerede stjerner. Med nye instrumenter, der kommer online for at opdage og sondere nye binære systemer, vi vil være i stand til at teste disse resultater med en statistisk stikprøve." + Udforsk yderligere

Selv døende stjerner kan stadig føde planeter