Stjärnor. Bildkredit: Hubble. Klicka för att förstora
Liksom trafik på en motorväg rör sig plasmaspjälkning från polerna hos nyfödda stjärnor i klumpar som går i olika hastigheter. När snabbrörande partiklar stöter på långsammare material på dessa kosmiska motorvägar skapar de resulterande "trafikstockarna" massiva chockvågor som reser biljoner mil.
Tack vare högupplösta bilder från Hubble Space Telescope har ett team av astronomer skapat de första rörliga bilderna på en av dessa kosmiska motorvägar, som är kända som stjärnstråler. Filmerna gör det möjligt för forskare att spåra dessa stjärna jetchockvågor för första gången och skinka viktiga ledtrådar om en kritisk men ändå dåligt förståd process med födelse. Resultaten dök upp i novemberutgåvan av Astronomical Journal.
"När det gäller att faktiskt visa exakt vad som händer, det finns bara inget som en film," sa studiens medförfattare Patrick Hartigan, docent i fysik och astronomi vid Rice University. "Du kan titta på en stillbild och bilda alla typer av berättelser, men alla går ut genom fönstret när du ser en film."
Hartigan och forskare från Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIAO) i Chile, Arizona State University (ASU), University of Hawaii och University of Colorado at Boulder, gjorde filmerna med bilder tagna 1994 och 1999 av en nybildad stjärna kallad HH 47 i stjärnbilden Vela. Eftersom Hubble flyger över jordens atmosfär kan det ta mycket tydligare bilder än jordbaserade teleskoper. Som ett resultat kunde Hartigan och hans medforskare lösa föremål i Hubble-bilderna som var 20 gånger mindre än objekt som löstes i liknande bilder tagna på jorden. Denna extra upplösning, och det femåriga gapet mellan Hubble-undersökningar av HH 47, gjorde det möjligt för dem att göra rörliga bilder av de stjärna jetchockvågorna som rör sig bort från den nya stjärnan.
"Föreställ dig att ta ett foto på en fotbollsmatch som visar quarterbacken som kastar bollen i början av ett spel," sade Hartigan. ”Det finns inget sätt att veta vad som hände i stycket utan ett andra fotografi i slutet av stycket som visar ett touchdown, ofullständigt pass, avlyssning eller vad som händer. Om du tar en serie foton, med tillräckligt med upplösning för att få fram bollen, kan du avgöra om någon sprang med bollen eller fångat ett pass, och du kan bestämma den relativa positionen för alla spelare till varandra när som helst under pjäsen.
"Liksom tidens förflutna bilder av spelet ger våra filmer oss möjligheten att spåra rörelsen av enskilda funktioner i den stellar jet, både i förhållande till stationära objekt och i förhållande till andra objekt som rör sig inom jet med en annan hastighet, ”Sa Hartigan.
Nya stjärnor bildas av gigantiska moln av gas och damm. Inom dessa moln drar starka gravitationskrafter material ihop till en tät boll omgiven av en stor snurrskiva. Den nya stjärnan bildas ur bollen, och alla planeter som kan bildas gör det på disken. Genom processer som inte är väl förståda, spiraler mycket av skivmaterialet gradvis in i stjärnan, och den resulterande energin från denna process driver stjärna strålar av plasma som bryter ut från stjärnan i vinkelräta vinklar till den snurrande ackretionsskiven. Materialet som kastas bort från stjärnan i strålarna fungerar som en broms på skivan, vilket bromsar rotationen och tillåter mer material att falla in i den växande stjärnan. Forskare vet att stjärnstrålar spelar en integrerad roll i stjärnbildningen, men de har ännu inte fastställt specificiteten för deras roll, eller hur den genomförs.
Forskningen finansierades av NASA. Medförfattare till studien inkluderar CTIO: s Steve Heathcote, ASU: s Jon A. Morse, University of Hawaiis Bo Reipurth och University of Colorado i Boulders John Bally.
Originalkälla: Rice University
