|
Звездные струи могут существовать десятилетиями
|
|
|
|
Астрономы, использующие Атакамскую большую миллиметровую/субмиллиметровую антенную решетку (ALMA), партнёром которой является Национальная радиоастрономическая обсерватория Национального научного фонда США (NSF NRAO), получили первые прямые изображения высокого разрешения магнитного поля, плотно окружающего поток газа, отходящий от формирующейся звезды. Это доказательство решает давнюю загадку о том, как молодые звёзды формируют мощные струи, из которых они состоят.
|
|
|
|
Результаты исследования, проведённого группой под руководством Тао-Чун Чинга, бывшего стипендиата Янски в NSF NRAO, сосредоточены на NGC 1333 IRAS 4A, молодой двойной звёздной системе, расположенной в молекулярном облаке Персея, примерно в 960 световых годах от Земли. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
|
|
|
|
«Невидимая магнитная воронка» стала видимой благодаря ALMA
|
|
|
|
Новорожденные звезды растут, втягивая газ и пыль из окружающего диска вещества. При этом они также выбрасывают часть этого вещества обратно в космос в виде быстрых, узких струй и более широких, медленных потоков — процесс, который, как давно предполагали астрономы, формируется и питается магнитными полями, закрученными в воронкообразную, пончикообразную форму вокруг струи.
|
|
|
|
|
|
|
«Впервые эти наблюдения ALMA позволили запечатлеть эту невидимую воронку магнитных полей», — сказал Чинг. «Это захватывающе, потому что это доказывает теорию, существовавшую десятилетиями, о том, как рождаются звезды, подобные нашему Солнцу, и как они испускают мощные космические струи».
|
|
|
|
Команда использовала исключительную разрешающую способность ALMA, примерно в 30 раз более высокую, чем у более ранних телескопов, для измерения слабой поляризации газа монооксида углерода, излучаемого потоком вокруг IRAS 4A. Этот поляризационный сигнал позволил исследователям проследить морфологию и силу магнитного поля, пронизывающего истечение на расстояниях всего в несколько сотен астрономических единиц (среднее расстояние между Землей и Солнцем) от молодой звезды.
|
|
|
|
Команда обнаружила, что магнитное поле измеряется в несколько тысячных долей гаусса (скромно по сравнению с бытовым магнитом, но огромно в масштабах межзвездного пространства) и что оно обвивает истечение, как катушка, перпендикулярно направлению потока газа и совпадая с вращением истечения. Такая геометрия является признаком «тороидального» (или кольцеобразного) магнитного поля, в точности соответствующего предсказаниям теоретических моделей на протяжении десятилетий, но никогда не подтверждавшегося напрямую на таком уровне детализации.
|
|
|
|
«Это исследование представляет собой первое и наиболее точное наблюдение тороидальных магнитных полей миллигауссовой силы в масштабе нескольких сотен астрономических единиц от протозвезды», — добавляет Чинг.
|
|
|
|
«Мы знали, что IRAS 4A — это классический пример: 20 лет назад, в работе, опубликованной в журнале Science в 2006 году, мы обнаружили, что этот регион соответствует теоретически ожидаемому коллапсу, вызванному магнитным полем», — говорит Хосеп Микель Жирарт, соавтор и исследователь Института космических наук (ICE-CSIC) и Института космических исследований Каталонии (IEEC).
|
|
|
|
Новый инструмент для картирования магнитных полей
|
|
|
|
Команда также обнаружила неожиданный бонус: прямое математическое соотношение, основанное на физическом принципе, известном как закон Ампера, связывающее скручивание магнитного поля с электрическими токами, протекающими через газ. Поскольку это соотношение следует предсказуемой линейной закономерности, оно дает астрономам новый и более прямой способ определить направление магнитных полей в облаках газа и пыли, где рождаются звезды — измерение, которое, как известно, чрезвычайно сложно провести.
|
|
|
|
Понимание того, как магнитные поля формируют звездные выбросы, помогает астрономам объяснить фундаментальный этап звездообразования: как молодые звезды сбрасывают избыточное вещество и угловой момент, чтобы продолжать расти, а не разлетаться на части. Считается, что тот же физический процесс происходит в совершенно разных масштабах во Вселенной, от новорожденных звезд, подобных той, что изучалась здесь, до сверхмассивных черных дыр, питающих далекие галактики.
|
|
|
|
Источник
|
