science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Licht werpen op het mysterie van de aanwas van materie bij jonge sterren

Krediet:Institut national de la recherche scientifique

Een internationaal team van onderzoekers van meerdere instellingen, inclusief INRS, werpt licht op het mysterie van de aanwas van materie in jonge sterren. Gepubliceerd op 1 november 2017 wetenschappelijke vooruitgang online dagboek, hun ontdekking helpt verklaren hoe materie zich ophoopt op het oppervlak van een jonge ster en verzoent de theorie erachter en observaties over het accretieproces - een kwestie van discussie onder astrofysici vanwege het beperkte aantal theoretische modellen en feitelijke observaties.

Een experiment dat het accretiefenomeen op een ster repliceerde, werd uitgevoerd in een laboratorium. Onderzoekers hebben nauwkeurig gekeken naar wat er gebeurt als een door laser geproduceerde kolom plasma in de aanwezigheid van een intens magnetisch veld op een solide obstakel botst. Röntgenmetingen bevestigden de aanwezigheid van een plasmaomhulling rond de kern van de accretiezone van de materie op het oppervlak van de ster. Door de envelop te ontdekken, kunnen onderzoekers de aanwassnelheid van de materie nauwkeurig berekenen.

Het belang van deze ontdekking ligt in het feit dat er een ster is geboren, groeit, bereikt volwassen grootte, en sterft dan ofwel door te exploderen of door zichzelf in te storten om veel minder volume maar een veel grotere dichtheid te hebben. Sterren hebben een levensduur zoals elk levend wezen. De volwassen fase - zoals onze zon zich bevindt - duurt vele miljarden jaren. Buiten de geboorte van een planeet (zoals de aarde) of het verschijnen van leven, het is een relatief rustige tijd in het leven van een ster.

Natuurkundigen zijn meer geïnteresseerd in de geboorte en dood van sterren - dit zijn beslissende momenten. Door te kijken naar de emissie van röntgenstralen vanaf het oppervlak, wetenschappers kunnen ook de snelheid bepalen waarmee sterren groeien onder invloed van de zwaartekracht terwijl ze de interstellaire materie eromheen naar binnen trekken. Om deze röntgenfoto's nauwkeurig te interpreteren, wetenschappers moeten ervoor zorgen dat ze niet door iets worden verduisterd - vandaar het belang van de ontdekking van een envelop.

Deze video toont een kolom van interstellaire materie die op een ster valt die wordt gevormd, door de omringende materie van de ster. Het donkerblauwe aan de linkerkant is de dichtheid van de materie en het rode aan de rechterkant is de temperatuur. De kolom materie (geel voor dichtheid en lichtblauw voor temperatuur) komt van de bovenkant van het scherm en botst met het oppervlak van de ster (onder aan het scherm). De time-lapse-video toont de geleidelijke vorming van een envelop rond de accretiezone (punt van inslag van de interstellaire materie op het oppervlak van de ster). Het omhulsel is dichter en kouder dan de materie die de ster van nature omringt, verbergt een deel van de röntgenstralen die door de accretiezone worden uitgezonden. Wetende dat deze envelop bestaat, wetenschappers kunnen de röntgenstralen meten om de snelheid van aanwas van materie op het oppervlak van de ster nauwkeurig te berekenen. Krediet:Institut national de la recherche scientifique