Wypływ cząsteczek wyrzucanych spoza dysku wokół młodej gwiazdy

Międzynarodowy zespół astronomów pod przewodnictwem Instytutu Fizyki Pozaziemskiej Maxa Plancka (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics – MPE) po raz pierwszy zaobserwował wypływ molekularny spoza dysku otaczającego młody obiekt gwiazdowy. Wypływy odprowadzają nadwyżkę momentu pędu i zaproponowano, że te wiatry powinny być wyrzucane z szerokiego obszaru dysku protoplanetarnego. Najnowsze obserwacje pokazują, że wypływy są asymetryczne i są wyrzucane spoza krawędzi dysku, w miejscu lądowania opadającej materii.

Długotrwałym problemem formowania się gwiazd jest to, w jaki sposób pozbyć się nadwyżki momentu pędu z opadającej materii w chmurze molekularnej, w której rodzi się młoda gwiazda. W klasycznym przykładzie moment pędu jest usuwany zarówno przez wiatr gwiazdowy w pobliżu nowo formującej się gwiazdy jak i przez wiatr z szerokiego obszaru dysku protoplanetarnego wokół gwiazdy. Jednakże dokładna lokalizacja, z którego miejsca wiatr wypływa, nie jest znana.

Małomasywne młode obiekty gwiazdowe (Young Stellar Objects), prekursorzy gwiazd typu słonecznego mają wyraźny dysk protoplanetarny otaczający je cieniutką powłoką. Struktura i kinematyka środowiska tak młodych gwiazd mogą być badane na falach radiowych, gdzie pył dysku i powłoka emitują promieniowanie cieplne i gdzie rotacyjne przejścia niektórych prostych cząsteczek mogą być wykorzystane jako wskaźniki ruchów gazu. Międzynarodowy zespół astronomów pod kierownictwem MPE obecnie wykorzystał radioteleskop ALMA do zbadania młodego obiektu gwiazdowego BHB07-11, który jest osadzony w gęstym jądrze Barnard 59, w mgławicy Fajka.

Bardzo interesujące są obserwacje wskaźników molekularnych: pokazują one dwubiegunowy wypływ startujący w symetrycznych pozycjach względem dysku w dużej odległości od środka. Jest to pierwszy przypadek, w którym materia wypływająca z dysku wydaje się nie być wyrzucana z dysku a spoza jego krawędzi.

Duże przesunięcie pozycji wyrzutu zbiega się z miejscem lądowania opadającej materii z otaczającego obłoku macierzystego, co można zidentyfikować przy użyciu linii molekuł formaldehydu (H2CO). „Cząsteczki są cennym narzędziem do selektywnego śledzenia różnych części złożonych regionów, w których rodzą się gwiazdy typu słonecznego i odsłaniają ważne procesy fizyczne” – mówi Paola Caselli, współautorka pracy.

Modele przewidują, że w miejscu lądowania linie pola magnetycznego są mocno ściśnięte z powodu przeciągania gazu opadającego z wewnętrznej powłoki. Powstałe wzmocnione pole magnetyczne prowadzi do wypływów, które są skutecznie wyrzucane przez mechanizm odśrodkowy w wąskim obszarze poza krawędzią dysku.

Ścisłe powiązanie pomiędzy gazem wpływającym i wypływającym jest również potwierdzone przez asymetrię dostrzeżoną w obu obserwacjach. Miejsca lądowania strumieni opadających na dysk są asymetryczne, stąd także dwubiegunowe wypływy powinny być asymetryczne – w przeciwieństwie do klasycznego obrazu wiatru dyskowego.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Max Planck Institute for Extraterrestial Physics

Dodaj komentarz