Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Chin-Fei Lee van het Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) heeft een baanbrekende waarneming gedaan met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), bevestiging van de aanwezigheid van magnetische velden in een jet van een protoster. Jets worden verondersteld een belangrijke rol te spelen bij stervorming, waardoor de protoster massa van een accretieschijf kan verzamelen door het impulsmoment van de schijf te verwijderen. Het is zeer supersonisch en gecollimeerd, en in theorie voorspeld om te worden gelanceerd en gecollimeerd door magnetische velden. De bevinding ondersteunt de theoretische voorspelling en bevestigt de rol van de jet in stervorming.

"Hoewel het al lang is voorspeld dat protostellaire jets zijn voorzien van magnetische velden, niemand was er echt zeker van. Dankzij de hoge gevoeligheid van ALMA, we hebben eindelijk de aanwezigheid van magnetische velden in een protostellaire jet bevestigd met moleculaire lijnpolarisatiedetectie. interessanter, de magnetische velden in de jet kunnen spiraalvormig zijn, zoals te zien in de jet van een actieve galactische kern (AGN). Misschien, hetzelfde mechanisme is aan het werk om de jets van zowel protoster als AGN te lanceren en te collimeren, ", zegt Chin-Fei Lee van ASIAA.

"De gedetecteerde polarisatie komt van een SiO-moleculaire lijn in de aanwezigheid van magnetische velden, " zegt Hsiang-Chih Hwang, die een voormalige NTU-student was van Chin-Fei Lee die de polarisatie modelleerde. "De gepolariseerde emissie in de jet is zo zwak dat we het niet hebben kunnen detecteren met Submillimeter Array. We zijn zo opgewonden dat we het eindelijk met ALMA hebben gedetecteerd."

HH 211 is een goed gedefinieerde jet van een van de jongste protostellaire systemen in Perseus op een afstand van ongeveer 1, 000 lichtjaar. De centrale aandrijvende protoster heeft een leeftijd van slechts ongeveer 10, 000 jaar (dat is ongeveer 2 miljoenste van de leeftijd van onze zon) en een massa van ongeveer 0,05 zonnemassa. De jet is rijk aan moleculair SiO-gas en drijft er een spectaculaire moleculaire uitstroom omheen (zie het bovenste paneel in figuur 1).

Met ALMA, het team zoomde in op het binnenste deel van de jet binnen 700 au van de centrale protoster, waar de emissie het helderst is in SiO. Ze detecteerden SiO-lijnpolarisatie naar de naderende (blauwverschoven) kant van de jet (zie het onderste paneel in figuur 1). De polarisatie heeft een fractie van ongeveer 1,5 procent en een oriëntatie die ruwweg is uitgelijnd met de jet-as. Deze lijnpolarisatie is te wijten aan het Goldreich-Kylafis-effect, bevestiging van de aanwezigheid van magnetische velden in de jet. De oriëntatie van de magnetische velden kan toroïdaal of poloïdaal zijn. Volgens de huidige straallanceringsmodellen, de magnetische velden zijn naar verwachting spiraalvormig en moeten voornamelijk torusvormig zijn daar waar de polarisatie wordt gedetecteerd, om de jet te collimeren. Er zullen diepere waarnemingen worden voorgesteld om de lijnpolarisatie in de terugwijkende (roodverschoven) zijde van de jet te detecteren en te controleren op consistente morfologie van de polarisatie. In aanvulling, extra SiO-lijn zal worden waargenomen om de veldmorfologie te bevestigen.

De waarneming opent een opwindende mogelijkheid om magnetische velden in protostellaire jets rechtstreeks te detecteren en te karakteriseren door middel van beeldvorming met hoge resolutie en hoge gevoeligheid met ALMA, die de theorieën over straalvorming kunnen verbeteren en daarmee ons begrip van het voedingsproces in het binnenste gebied van stervorming.