science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een dwalende ster verstoort de sterrenkraamkamer

Een jonge protoster in L483 en zijn kenmerkende uitstroom gluurt naar buiten door een sluier van stof in deze infraroodopname van NASA's Spitzer Space Telescope. Het is bekend dat sterren worden gevormd door ineenstortende gas- en stofklompen, of omhulsels, die hier rond een zich vormend sterrenstelsel worden gezien als een donkere klodder of schaduw tegen een stoffige achtergrond. De groenachtige kleur toont stralen die wegkomen van de jonge ster binnenin. De envelop is ongeveer 100 keer zo groot als ons zonnestelsel. Astronomen geloven dat de onregelmatige vorm van de envelop de vorming van tweeling- of dubbelsterren in dit systeem heeft veroorzaakt. Credit:NASA/JPL-Caltech/J.Tobin (Universiteit van Michigan)

Vanuit een uitgezoomd beeld in de verte ziet de stervormende wolk L483 er normaal uit. Maar toen een door de Northwestern University geleid team van astrofysici steeds dichterbij inzoomde, werden de dingen vreemder en vreemder.

Toen de onderzoekers dichter in de wolk tuurden, merkten ze dat het magnetische veld merkwaardig verdraaid was. En toen - terwijl ze een pasgeboren ster in de wolk onderzochten - zagen ze een verborgen ster, verscholen erachter.

"Het is eigenlijk de broer of zus van de ster", zei Erin Cox van Northwestern, die de nieuwe studie leidde. "We denken dat deze sterren ver uit elkaar zijn gevormd en dat de ene dichter naar de andere bewoog om een ​​dubbelster te vormen. Toen de ster dichter bij zijn broer of zus kwam, verschoof hij de dynamiek van de wolk om zijn magnetische veld te verdraaien."

De nieuwe bevindingen geven inzicht in de vorming van dubbelsterren en hoe magnetische velden de vroegste stadia van zich ontwikkelende sterren beïnvloeden.

Cox zal dit onderzoek presenteren op de 240e bijeenkomst van de American Astronomical Society (AAS) in Pasadena, Californië. "The Twisted Magnetic Field of L483" vindt plaats op dinsdag 14 juni als onderdeel van een sessie over "Magnetic Fields and Galaxies". The Astrophysical Journal zal de studie ook publiceren.

Cox is een postdoctoraal medewerker bij het Northwestern's Centre for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA).

Verdraaid mysterie

Stellaire kwekerijen zijn wilde en wonderlijke plekken. Terwijl dichte wolken van gas en stof instorten om sterren te vormen, lanceren ze met hypersonische snelheden uitstromen van stellair materiaal. Een magnetisch veld rond een stervormende wolk is typisch evenwijdig aan deze uitstromen. Toen Cox en haar medewerkers de grootschalige L483-wolk observeerden, ontdekten ze precies dat. Het magnetische veld kwam overeen met dit typische profiel.

Maar toen besloten de astrofysici om nader onderzoek te doen met NASA's Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), en toen werd het vreemd. Het magnetische veld was in feite niet evenwijdig aan de uitstroom van de pasgeboren sterren. In plaats daarvan werd het veld gedraaid in een hoek van 45 graden ten opzichte van de uitstroom.

"In het begin kwam het overeen met wat de theorie voorspelt," zei Cox. "Als je een gemagnetiseerde ineenstorting hebt, bepaalt het magnetische veld hoe de ster zich vormt. We verwachten dit parallellisme te zien. Maar de theorie kan het ene zeggen, en observaties kunnen het andere zeggen."

Ongebruikelijke binaire formatie

Hoewel er meer waarnemingen nodig zijn, gelooft Cox dat een eerder verborgen broer of zus verantwoordelijk kan zijn voor het verwrongen veld. Met behulp van SOFIA ontdekte het astrofysica-team een ​​pasgeboren ster die zich vormde in een omhulsel van materiaal. Maar bij nader onderzoek met radiotelescopen van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili, zagen de onderzoekers de tweede ster, die dezelfde stellaire envelop deelde.

"Deze sterren zijn nog jong en vormen zich nog steeds", zei Cox. "De stellaire envelop levert het materiaal om de sterren te vormen. Het is vergelijkbaar met het rollen van een sneeuwbal in de sneeuw om hem groter en groter te maken. De jonge sterren 'rollen' in materiaal om massa op te bouwen."

Ongeveer op dezelfde afstand als onze zon tot Pluto, vormen de twee jonge sterren een dubbelstersysteem. Momenteel zijn astrofysici het erover eens dat dubbelsterren kunnen worden gevormd wanneer stervormende wolken groot genoeg zijn om twee sterren te produceren of wanneer de schijf die rond een jonge ster draait gedeeltelijk instort om een ​​tweede ster te vormen.

Maar voor de tweelingsterren in L483 vermoedt Cox dat er iets ongewoons aan de hand is.

"Er is nieuwer werk dat suggereert dat het mogelijk is om twee sterren ver van elkaar te laten vormen, en dan komt één ster dichterbij om een ​​​​dubbelster te vormen," zei Cox. "We denken dat dit hier gebeurt. We weten niet waarom de ene ster naar de andere zou bewegen, maar we denken dat de bewegende ster de dynamiek van het systeem heeft verschoven om het magnetische veld te verdraaien."

Cox gelooft dat dit nieuwe werk uiteindelijk nieuwe inzichten kan opleveren in hoe dubbelsterren - en de planeten die eromheen draaien - zich vormen. De meeste mensen kennen de iconische scène uit 'Star Wars', waarin Luke Skywalker weemoedig omhoogkijkt naar de dubbelsterren waar zijn thuisplaneet Tatooine omheen draait. Nu weten wetenschappers dat dit scenario niet alleen sciencefiction is; planeten die rond dubbelsterren draaien, kunnen mogelijk bewoonbare werelden zijn.

"Leren hoe dubbelsterren worden gevormd, is opwindend omdat planeet- en stervorming tegelijkertijd plaatsvinden en dubbelsterren dynamisch met elkaar interageren", zei Cox. "In onze telling van exoplaneten weten we dat er planeten bestaan ​​rond deze dubbelsterren, maar we weten niet veel over hoe deze planeten verschillen van de planeten die rond geïsoleerde sterren leven. Met nieuwe instrumenten die online komen om nieuwe dubbelsterren te ontdekken en te onderzoeken, we zullen deze resultaten kunnen testen met een statistische steekproef." + Verder verkennen

Zelfs stervende sterren kunnen nog steeds planeten baren