Een gigantische embryonale ster wordt nog steeds groter, ook al stuwt het enorme pluimen heet gas van zichzelf weg, RIKEN-astronomen hebben gevonden. De ontdekking zou kunnen helpen bij het oplossen van een blijvend mysterie over hoe massieve sterren zo groot worden.

Jonge protosterren worden zwaarder door materie te verzamelen uit een dichte schijf van gas en stof die om hen heen wervelt (Fig. 1). Maar zodra protosterren groter worden dan een bepaalde grootte, verdere aanwas wordt belemmerd door het licht dat ze uitstralen. Dit kan gebeuren wanneer ultraviolet licht elektronen van atomen in de omringende schijf stript om een ​​heet geïoniseerd plasma te produceren dat van de ster verdampt. een proces dat fotoevaporatieve uitstroom wordt genoemd.

Theoretische berekeningen hebben gesuggereerd dat deze en aanverwante factoren te zwak zijn om aangroei te stoppen. Maar er is onvoldoende observationeel bewijs om dit te staven, niet in de laatste plaats omdat de meest massieve protosterren zeldzaam zijn en zeer ver van de aarde verwijderd zijn.

Yichen Zhang van het RIKEN Star and Planet Formation Laboratory en collega's hebben nu een protoster bestudeerd die bekend staat als G45.47+0.05 met behulp van het ALMA-radioobservatorium in Chili en het VLA-radioobservatorium in New Mexico. Ze zochten naar radiogolven en microgolven die worden uitgezonden wanneer een elektron tussen twee energieniveaus in een waterstofatoom valt en wanneer elektronen positieve ionen verstrooien zonder te worden gevangen - twee veelbetekenende tekenen dat een gas wordt geïoniseerd.

De onderzoekers identificeerden deze signalen in een zandlopervormig gebied dat zich vanaf de protoster naar buiten uitstrekt. Hun waarnemingen toonden aan dat het gas temperaturen van ongeveer 10 bereikt, 000 graden Celsius en beweegt met ongeveer 30 kilometer per seconde. Dit suggereert dat het zandlopervormige gebied gevuld is met geïoniseerd gas dat door lichtgestuurde ionisatie weg van de schijf van de protoster is gelanceerd.

"Dit is de eerste robuuste detectie van een opgeloste fotoverdampende uitstroom aangedreven door een zeer massieve ster in formatie, " zegt Zhang. "De uitstroomstructuur is duidelijk opgelost, waardoor we de materiaalverdeling en dynamiek in dergelijke uitstromen kunnen onderzoeken."

De protoster is al 30 tot 50 keer massiever dan onze zon, maar het team vond een smallere straalstructuur in de zandloper die aangeeft dat deze nog steeds groeit. "Deze hogesnelheidsstraal wordt verondersteld magnetisch te worden aangedreven door de accretieschijf, en is dus het bewijs dat de aanwas aan de gang is, " zegt Zhang.

De onderzoekers zullen G45 in meer detail bestuderen om te begrijpen hoe de geïoniseerde uitstroom interageert met zijn omgeving. Ze gaan ook op zoek naar andere voorbeelden van protosterren met vergelijkbare uitstroom.