Forskere finder, at babystjerner udleder plumelignende nys af magnetisk flux under dannelsen

Forskere fra Kyushu University har kastet nyt lys over et kritisk spørgsmål om, hvordan babystjerner udvikler sig. Ved hjælp af ALMA-radioteleskopet i Chile fandt holdet ud af, at den protostellare disk, der omgiver en babystjerne, i sin vorden udleder støv, gas og elektromagnetisk energi.

Disse "nys", som forskerne beskriver dem, frigiver den magnetiske flux i protostellarskiven og kan være en vital del af stjernedannelsen. Deres resultater blev offentliggjort i The Astrophysical Journal .

Stjerner, inklusive vores sol, udvikler sig alle fra det, der kaldes stjernernes børnehaver, store koncentrationer af gas og støv, der til sidst kondenserer og danner en stjernekerne, en babystjerne. Under denne proces danner gas og støv en ring omkring babystjernen kaldet protostellarskiven.

"Disse strukturer er til stadighed gennemtrængt af magnetiske felter, som bringer magnetisk flux med sig. Men hvis al denne magnetiske flux blev bibeholdt, mens stjernen udviklede sig, ville den generere magnetfelter, der er mange størrelsesordener stærkere end dem, der observeres i nogen kendt protostjerne." forklarer Kazuki Tokuda fra Kyushu Universitets naturvidenskabelige fakultet og første forfatter til undersøgelsen.

Af denne grund har forskere antaget, at der er en mekanisme under stjerneudvikling, der ville fjerne den magnetiske flux. Den fremherskende opfattelse var, at magnetfeltet gradvist blev svækket over tid, efterhånden som skyen trækkes ind i stjernekernen.

For at komme til bunds i dette mystiske fænomen satte holdet sigte mod MC 27, en stjerneplanteskole beliggende cirka 450 lysår fra Jorden. Observationer blev indsamlet ved hjælp af ALMA-arrayet, en samling af 66 højpræcisionsradioteleskoper konstrueret 5.000 meter over havets overflade i det nordlige Chile.

"Da vi analyserede vores data, fandt vi noget ganske uventet. Der var disse 'piglignende' strukturer, der strækker sig nogle få astronomiske enheder fra protostellarskiven. Da vi gravede dybere, fandt vi ud af, at disse var spidser af udstødt magnetisk flux, støv , og gas," fortsætter Tokuda.

"Dette er et fænomen kaldet 'udvekslingsustabilitet', hvor ustabiliteter i magnetfeltet reagerer med de forskellige tætheder af gasserne i protostellarskiven, hvilket resulterer i en udadgående udvisning af magnetisk flux. Vi kaldte dette en babystjernes 'nys', som det mindede om. os, når vi udstøder støv og luft ved høje hastigheder."

Derudover blev andre spidser observeret flere tusinde af astronomiske enheder væk fra protostellarskiven. Holdet antog, at disse var tegn på andre 'nys' i fortiden.

Holdet forventer, at deres resultater vil forbedre vores forståelse af de indviklede processer, der former universet, og som fortsætter med at fange både det astronomiske samfunds og offentlighedens interesse.

"Lignende spidslignende strukturer er blevet observeret i andre unge stjerner, og det er ved at blive en mere almindelig astronomisk opdagelse," konkluderer Tokuda. "Ved at undersøge de forhold, der fører til disse 'nys' håber vi at udvide vores forståelse af, hvordan stjerner og planeter dannes."

Flere oplysninger: Opdagelse af asymmetriske spidslignende strukturer på 10 au disken omkring Protostar med meget lav lysstyrke, der er indlejret i Taurus Dense Core MC 27/L1521F med ALMA, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad2f9a

Journaloplysninger: Astrofysisk tidsskrift

Leveret af Kyushu University