Astronomen hebben de raadselachtige oorsprong van twee verschillende gasstromen van een babyster onthuld. Met behulp van ALMA, ze ontdekten dat de langzame uitstroom en de hogesnelheidsstraal van een protoster verkeerd uitgelijnde assen hebben en dat de eerste eerder begon te worden uitgeworpen dan de laatste. De oorsprong van deze twee stromen was een mysterie, maar deze waarnemingen geven veelbetekenende aanwijzingen dat deze twee stromen werden gelanceerd vanaf verschillende delen van de schijf rond de protoster.

Sterren in het heelal hebben een breed scala aan massa's, variërend van honderden keren de massa van de zon tot minder dan een tiende van die van de zon. Om de oorsprong van deze variëteit te begrijpen, astronomen bestuderen het vormingsproces van de sterren, dat is de opeenhoping van kosmisch gas en stof.

Babysterren verzamelen het gas met hun zwaartekracht, echter, een deel van het materiaal wordt uitgestoten door de protosterren. Dit uitgeworpen materiaal vormt een stellaire geboortekreet die aanwijzingen geeft om het proces van massale accumulatie te begrijpen.

Yuko Matsushita, een afgestudeerde student aan de Kyushu University en haar team gebruikten ALMA om de gedetailleerde structuur van de geboortekreet van de babyster MMS5/OMC-3 te observeren en vonden twee verschillende gasstromen:een langzame uitstroom en een snelle straal. Er zijn een handvol voorbeelden met twee stromen gezien in radiogolven, maar MMS5/OMC-3 is uitzonderlijk.

"Het meten van de Doppler-verschuiving van de radiogolven, we kunnen de snelheid en levensduur van de gasstromen inschatten, " zei Matsushita, de hoofdauteur van het onderzoeksartikel dat verscheen in de Astrofysisch tijdschrift . "We ontdekten dat de jet en de uitstroom 500 jaar en 1300 jaar geleden werden gelanceerd, respectievelijk. Deze gasstromen zijn vrij jong."

interessanter, het team ontdekte dat de assen van de twee stromen 17 graden verkeerd zijn uitgelijnd. Door de precessie van de centrale ster kan de as van de stromen gedurende lange tijdsperioden worden gewijzigd. Maar in dit geval, gezien de extreme jeugd van de gasstromen, onderzoekers concludeerden dat de verkeerde uitlijning niet te wijten is aan precessie, maar gerelateerd is aan het lanceringsproces.

Er zijn twee concurrerende modellen voor het vormingsmechanisme van de protostellaire uitstroom en jets. Sommige onderzoekers gaan ervan uit dat de twee stromen onafhankelijk van elkaar worden gevormd in verschillende delen van de gasschijf rond de centrale babyster, terwijl anderen voorstellen dat de gecolloceerde jet eerst wordt gevormd, dan neemt het het omringende materiaal mee om de langzamere uitstroom te vormen. Ondanks uitgebreid onderzoek, astronomen hadden nog geen sluitend antwoord gevonden.

Een afwijking in de twee stromen kan optreden in het 'onafhankelijke model, ' maar is moeilijk in het 'entrainment-model'. Bovendien, het team ontdekte dat de uitstroom aanzienlijk eerder werd uitgeworpen dan de jet. Dit ondersteunt duidelijk het 'onafhankelijke model'.

"De waarneming komt goed overeen met het resultaat van mijn simulatie, " zei Masahiro Machida, een professor aan de Kyushu-universiteit. Een decennium geleden, hij voerde baanbrekende simulatiestudies uit met behulp van een supercomputer van het National Astronomical Observatory of Japan. In de simulatie, de groothoekuitstroom wordt uitgestoten vanuit het buitenste gebied van de gasvormige schijf rond een protoster, terwijl de gecollimeerde straal onafhankelijk van het binnengebied van de schijf wordt gelanceerd. Machida gaat verder, "Een waargenomen verkeerde uitlijning tussen de twee gasstromen kan erop wijzen dat de schijf rond de protoster vervormd is."

"ALMA's hoge gevoeligheid en hoge hoekresolutie stellen ons in staat om steeds meer jonge, energetische uitstroom-en-jet-systemen zoals MMS 5/OMC-3, " zei Satoko Takahashi, een astronoom bij de National Astronomical Observatory of Japan en de Joint ALMA Observatory en co-auteur van het artikel. "Ze zullen aanwijzingen geven om de aandrijfmechanismen van uitstroom en jets te begrijpen. Bovendien zal het bestuderen van dergelijke objecten ons ook vertellen hoe de massa-aanwas- en -ejectieprocessen werken in het vroegste stadium van stervorming."