Ilustracja artysty przedstawia mocno zwinięty strumień ograniczający pole magnetyczne. Kliknij, aby powiększyć
Radioastronomowie odkryli umierającą gwiazdę z bliźniaczymi strumieniami materiału ograniczonymi przez silne pole magnetyczne. Gwiazda znajduje się około 8500 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Akwili i jest w trakcie tworzenia mgławicy planetarnej. Wiele takich gwiazd wytwarza wydłużone mgławice, w których zewnętrzna otoczka gwiazdy jest odpychana i kierowana do ciasnych dżetów. Dysze wychodzą w kształcie korkociągu, co oznacza, że gwiazda powoli się obraca.
Cząsteczki wyrzucane na zewnątrz z umierającej gwiazdy są ograniczone do wąskich dżetów przez ciasno uzwojone pole magnetyczne, według astronomów, którzy wykorzystali radioteleskop Very Long Baseline Array (VLBA) National Science Foundation do zbadania starej gwiazdy około 8500 lat świetlnych od Ziemi .
Gwiazda, zwana W43A, w gwiazdozbiorze Aquili, właśnie tworzy mgławicę planetarną, powłokę jasno świecącego gazu oświetloną przez gorący żar, w który zapadnie się gwiazda. W 2002 roku astronomowie odkryli, że starzejąca się gwiazda wyrzuca podwójne strumienie cząsteczek wody. Odkrycie to było przełomem w zrozumieniu, ile mgławic planetarnych uformowanych jest w wydłużone kształty.
„Następne pytanie brzmiało: co sprawia, że wylanie materiału ogranicza się do wąskich strumieni? Teoretycy podejrzewali pola magnetyczne, a teraz znaleźliśmy pierwszy bezpośredni dowód, że pole magnetyczne ogranicza taki strumień - powiedział Wouter Vlemmings, członek Marie Curie, pracujący w Obserwatorium Jodrell Bank na Uniwersytecie w Manchesterze w Anglii.
„Pola magnetyczne były wcześniej wykrywane w dżetach emitowanych przez kwazary i protogwiazdy, ale dowody nie były jednoznaczne, że pola magnetyczne faktycznie ograniczały dżety. Te nowe obserwacje VLBA po raz pierwszy nawiązują bezpośrednie połączenie - dodał Vlemmings.
Wykorzystując VLBA do badania wyrównania lub polaryzacji fal radiowych emitowanych przez cząsteczki wody w dżetach, naukowcy byli w stanie określić siłę i orientację pola magnetycznego otaczającego dżety.
„Nasze obserwacje wspierają najnowsze modele teoretyczne, w których magnetycznie ograniczone dżety wytwarzają czasami skomplikowane kształty, które widzimy w mgławicach planetarnych”, powiedział Philip Diamond, również z Jodrell Bank Observatory.
Podczas swojego „normalnego” życia gwiazdy podobne do naszego Słońca są zasilane przez jądrową fuzję atomów wodoru w ich rdzeniach. Gdy zbliżają się do końca życia, zaczynają zdmuchnąć swoją zewnętrzną atmosferę i ostatecznie zapadają się w gwiazdę białego karła wielkości Ziemi. Intensywne promieniowanie ultrafioletowe z białego karła powoduje, że gaz wyrzucony wcześniej świeci, tworząc mgławicę planetarną. Astronomowie uważają, że W43A znajduje się w fazie przejściowej, która wytworzy mgławicę planetarną. Mówi się, że ta faza przejściowa ma prawdopodobnie kilka dekad, więc W43A oferuje astronomom rzadką okazję do obserwowania tego procesu.
Podczas gdy gwiazdy wytwarzające mgławice planetarne są kuliste, większość samych mgławic nie jest. Zamiast tego pokazują złożone kształty, wiele wydłużonych. Wcześniejsze odkrycie dżetów w W43A pokazało jeden mechanizm, który mógł wytwarzać wydłużone kształty. Najnowsze obserwacje pomogą naukowcom zrozumieć mechanizmy wytwarzania dżetów.
Cząsteczki wody, które zaobserwowali naukowcy, znajdują się w regionach blisko 100 miliardów mil od starej gwiazdy, gdzie wzmacniają lub wzmacniają fale radiowe o częstotliwości 22 GHz. Takie obszary nazywane są maserami, ponieważ wzmacniają promieniowanie mikrofalowe w taki sam sposób, jak laser wzmacnia promieniowanie świetlne.
Wcześniejsze obserwacje wykazały, że strumienie wychodzą z gwiazdy w kształcie korkociągu, co wskazuje, że wszystko, co je wypuszcza, powoli się obraca.
Vlemmings and Diamond współpracowali z Hiroshi Imai z Kagoshima University w Japonii. Astronomowie opisali swoją pracę w czasopiśmie naukowym Nature z 2 marca.
VLBA to system dziesięciu anten radioteleskopowych, z których każda ma antenę o średnicy 25 metrów i waży 240 ton. Od Mauna Kea na Big Island of Hawaii do St. Croix na Wyspach Dziewiczych Stanów Zjednoczonych, VLBA rozciąga się na ponad 5000 mil, zapewniając astronomom najostrzejsze widzenie dowolnego teleskopu na Ziemi lub w przestrzeni kosmicznej. Dedykowany w 1993 roku VLBA ma zdolność dostrzegania drobnych szczegółów równoważnych z tym, że może stać w Nowym Jorku i czytać gazetę w Los Angeles.
National Radio Astronomy Observatory to placówka National Science Foundation, obsługiwana na podstawie umowy o współpracy przez Associated Universities, Inc.
Oryginalne źródło: NRAO News Release
