Et toårig blikk på "proplyds" eller protoplanetære disker i stjernebildet Orion har gitt astronomer en ny høyoppløselig tidsperiode-film som avslører prosessen med hvor massiv stjerneform. Fødselen av de største stjernene har til dels vært mystisk fordi massive stjerner er sjeldne og har en tendens til å tilbringe ungdommen omringet av støv og gass som skjuler dem for synet. "Vi vet hvordan disse stjernene dør, men ikke hvordan de blir født," sa Lincoln Greenhill, en hovedetterforsker for teamet som bruker radiobilder tusen ganger skarpere og mer detaljerte enn noen tidligere er oppnådd.
Ved å bruke Very Long Baseline Array (VLBA) som et kraftig "zoomobjektiv", studerte astronomer en massiv ung protostar som heter Source I (uttales som "eye") i Orion. Den ungdommelige klyngen kan ikke sees med tradisjonelle teleskoper på grunn av den omkringliggende gassen og støvet, men dette nye utseendet viser at massive stjerner dannes som deres mindre søsken, med skiltakretjon og magnetiske felt som spiller viktige roller.
Teamet observerte kilde I med månedlige intervaller over to år og deretter samlet de individuelle bildene til en tid-lapse-film. Klikk her for å se filmen.
VLBA oppdaget tusenvis av silisiummonoksidgassskyer kalt masers - naturlig forekommende laserlignende beacons ofte assosiert med stjernedannelse. Noen masers var like nær protostaren som Jupiter er vår sol, som også er en plate. Mange av murerne eksisterte lenge nok til at motivene deres ble sporet over himmelen og langs vår siktlinje, og ga sine 3-d bevegelser gjennom verdensrommet.
"Kilde I er den rikeste kilden til masers i Galaxy, som vi vet om," sa Lynn Matthews, hovedforfatter av det nye verket, som nå er forsker ved MIT Haystack Observatory. Uten masers kunne vi ikke spore bensinbevegelsene i så detalj så nær denne massive stjernen, og ville være relativt blinde for dens dannelse. "
"I astronomi er det sjelden å se endringer i løpet av en menneskelig levetid. Med denne nye filmen kan vi se endringer i løpet av noen måneder mens gassklumper svermer rundt denne unge protostaren, ”la Smithsonian astronom og medforfatter Ciriaco Goddi til.
Den resulterende filmen avslører tegn på en roterende akkresjonsskive, der gass virvler nærmere og nærmere protostaren i sentrum. Den viser også materiale som renner ut vinkelrett på disken i to store V-er - faktisk kantene på kjegleformede strømmer av gass. Slike utstrømninger fremmer stjernedannelse ved å føre vinkelmoment bort fra systemet.
Interessant ser utstrømningstrømmene ut til å krumme når de forlater disken. "Bøyningsveien til disse maserne gir viktige bevis på at magnetiske felt kan påvirke gassbevegelser like i nærheten av protostaren," påpekte Claire Chandler fra NRAO, en co-rektor etterforsker av studien.
Magnetfeltlinjer er kjent fra deres virkning på jernfilinger som drysset rundt en stangmagnet, og skisserer løkker som strekker seg fra den ene polen til magneten. Når det gjelder kilde I og andre massive protostarer, kan magnetfeltlinjer strekke seg ut i rommet og pakke inn en helix som er formet som Twizzlers godteri. Utstrømmende gassstrømmer langs feltlinjene.
"Magnetfelt er ment å være svake og uviktige for fødselsprosessen for massive stjerner," sa Matthews. "Men masere ville ikke reise langs milde buer med mindre de opplever en slags kraft - sannsynligvis en magnetisk kraft."
Dataene viser ikke om magnetfeltet oppstår i stjernen eller på akkresjonsdisken. Fremtidige observasjoner av Expanded Very Large Array (E-VLA) og Atacama Large Millimeter Array (ALMA) kan være i stand til å skille mellom konkurrerende hypoteser. Teamet planlegger å se etter andre fingeravtrykk av magnetfelt rundt kilde I.
"Den to år lange filmen vår er bare begynnelsen," sa Smithsonian astronom og co-rektor-etterforsker Elizabeth Humphreys.
Kilde: Harvard Smithsonian
