Czym są „kichnięcia” młodych gwiazd

Korzystając z radioteleskopu ALMA w Chile, astronomowie odkryli, że w dyskach protogwiazdowych otaczający młodą gwiazdę mają miejsca „kichnięcia” – wyrzuty pióropuszy pyłu, gazu i energii elektromagnetycznej.

Te „kichnięcia”, jak opisują je naukowcy, uwalniają strumień magnetyczny w dysku protogwiazdowym i mogą być istotną częścią formowania się gwiazd. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal.

Jak tłumaczą astronomowie, gwiazdy, w tym Słońce, rozwijają się z tak zwanych gwiezdnych żłobków, czyli dużych koncentracji gazu i pyłu, które ostatecznie kondensują się, tworząc gwiezdne jądro – małą gwiazdę. Podczas tego procesu, gaz i pył tworzą wokół obiektu pierścień zwany dyskiem protogwiezdnym.

„Struktury te są nieustannie penetrowane przez pola magnetyczne, które niosą ze sobą strumień magnetyczny. Gdyby jednak został on zatrzymany w miarę rozwoju gwiazdy, generowałby pola magnetyczne o wiele rzędów wielkości silniejsze niż te obserwowane w jakiejkolwiek znanej protogwieździe” – wyjaśnia Kazuki Tokuda z Kyushu University, główny autor badania.

Naukowcy postawili hipotezę, że podczas rozwoju gwiazdy istnieje mechanizm, który usuwa strumień magnetyczny. Astronomowie przewidywali, że pole magnetyczne stopniowo słabnie wraz z upływem czasu, w miarę jak obłok zostaje wciągany do gwiezdnego jądra.

Aby zrozumieć to zjawisko, astronomowie skupili się na MC 27, gwiezdnym żłobku znajdującym się około 450 lat świetlnych od Ziemi. Obserwacje zostały przeprowadzone za pomocą teleskopu ALMA w północnym Chile.

„Analizując dane, odkryliśmy coś zupełnie nieoczekiwanego. Były to struktury przypominające kolce, rozciągające się na kilka jednostek astronomicznych od dysku protogwiazdowego. Gdy wniknęliśmy głębiej, odkryliśmy, że były to kolce wyrzuconego strumienia magnetycznego, pyłu i gazu, coś jak kichnięcia gwiazdy” – mówi Tokuda.

„Jest to zjawisko zwane –niestabilnością wymiany–, w którym niestabilności pola magnetycznego reagują z różnymi gęstościami gazów w dysku protogwiazdowym, powodując wyrzucenie strumienia magnetycznego na zewnątrz. Zaczęliśmy opisywać to po prostu jako kichnięcia młodej gwiazdy, ponieważ przypominało to sytuację, w której pył i powietrze jest wyrzucane z dużą prędkością” – dodaje.

„Podobne struktury przypominające kolce zaobserwowano u innych młodych gwiazd i stają się one coraz częstszym odkryciem astronomicznym. Badając warunki, które prowadzą do każdego kichnięcia, mamy nadzieję poszerzyć naszą wiedzę na temat tego, jak powstają gwiazdy i planety” – podsumowuje Tokuda.

Emil Gołoś