Dwuletnie spojrzenie na „proroctwa” lub dyski protoplanetarne w konstelacji Oriona dostarczyło astronomom nowy film poklatkowy o wysokiej rozdzielczości, który ujawnia proces powstawania masywnej gwiazdy. Narodziny największych gwiazd były częściowo tajemnicze, ponieważ masywne gwiazdy są rzadkie i spędzają młodość w otoczeniu pyłu i gazu, ukrywając je przed wzrokiem. „Wiemy, jak umierają te gwiazdy, ale nie wiemy, jak się rodzą” - powiedział Lincoln Greenhill, główny badacz zespołu wykorzystującego obrazy radiowe tysiąc razy ostrzejsze i bardziej szczegółowe niż jakiekolwiek wcześniej uzyskane.
Wykorzystując bardzo długą matrycę podstawową (VLBA) jako potężny „obiektyw zmiennoogniskowy, astronomowie badali masywny młody protostar o nazwie Źródło I (wymawiane„ oko ”) w Orionie. Młodzieńczej gromady nie można zobaczyć w tradycyjnych teleskopach z powodu otaczającego gazu i pyłu, ale ten nowy wygląd pokazuje, że masywne gwiazdy formują się jak ich mniejsze rodzeństwo, z akrecją dysku i polami magnetycznymi odgrywającymi kluczową rolę.
Zespół obserwował Źródło I w odstępach miesięcznych przez dwa lata, a następnie zebrał poszczególne zdjęcia w film poklatkowy. Kliknij tutaj, aby obejrzeć film.
VLBA wykrył tysiące chmur gazowych tlenku krzemu zwanych maserami - naturalnie występującymi laserowymi sygnalizatorami często związanymi z powstawaniem gwiazd. Niektóre masery były tak blisko protostaru, jak Jowisz do naszego Słońca, co również jest zapisem. Wiele maserów istniało wystarczająco długo, aby ich ruchy mogły być śledzone na niebie i wzdłuż naszej linii wzroku, wykonując swoje trójwymiarowe ruchy w przestrzeni.
„Źródło I jest najbogatszym źródłem maserów w Galaktyce, o którym wiemy” - powiedziała Lynn Matthews, główny autor nowej pracy, który jest teraz badaczem w Obserwatorium Haystack MIT. „Bez maserów nie bylibyśmy w stanie śledzić ruchów gazu tak szczegółowo w pobliżu tej masywnej gwiazdy i bylibyśmy stosunkowo ślepi na jej powstawanie”.
„W astronomii rzadko obserwuje się zmiany w ciągu życia człowieka. W tym nowym filmie możemy zaobserwować zmiany w ciągu zaledwie kilku miesięcy, gdy wokół tego młodego protostara roją się grudki gazu ”- dodał astronom Smithsonian i współautor Ciriaco Goddi.
Powstały film ujawnia oznaki wirującego dysku akrecyjnego, w którym gaz wiruje coraz bliżej protostaru w centrum. Pokazuje także materiał przepływający na zewnątrz prostopadle do dysku w dwóch dużych V - w rzeczywistości na krawędziach gazowych strumieni w kształcie stożka. Takie odpływy sprzyjają formowaniu się gwiazd, przenosząc moment pędu z dala od układu.
Co ciekawe, strumienie odpływu wydają się zakrzywiać, gdy opuszczają dysk. „Ścieżka zginania tych maserów dostarcza kluczowych dowodów na to, że pola magnetyczne mogą wpływać na ruchy gazu bardzo blisko protostaru”, wskazała Claire Chandler z NRAO, współtwórca badań.
Linie pola magnetycznego są znane ze swojego działania na opiłki żelaza posypane wokół magnesu prętowego, zarysowując pętle rozciągające się od jednego bieguna magnesu do drugiego. W przypadku Source I i innych masywnych protogwiazd, linie pola magnetycznego mogą rozciągać się na zewnątrz w przestrzeń, otaczając helisę, która ma kształt podobny do cukierków Twizzlers. Wypływające strumienie gazu wzdłuż tych linii pola.
„Pola magnetyczne powinny być słabe i nieistotne dla procesu narodzin masywnych gwiazd” - powiedział Matthews. „Ale masery nie podróżowałyby wzdłuż delikatnych łuków, chyba że napotkają jakąś siłę - prawdopodobnie siłę magnetyczną”.
Dane nie pokazują, czy pole magnetyczne powstaje w gwieździe czy w dysku akrecyjnym. Przyszłe obserwacje rozszerzonej bardzo dużej tablicy (E-VLA) i Atacama Large Millimeter Array (ALMA) mogą być w stanie rozróżnić konkurencyjne hipotezy. Zespół planuje poszukać innych odcisków palców pól magnetycznych wokół źródła I.
„Nasz dwuletni film to dopiero początek” - powiedział astronom Smithsonian i główny badacz Elizabeth Humphreys.
Źródło: Harvard Smithsonian
