Astronomer har äntligen upptäckt ett föremål som länge har teoretiserats: ett timglasformat magnetfält i en stjärnbildande region. Teoretiker förutspådde att de magnetiska fälten i kollapsande moln av gas och damm skulle bilda denna timglasform på grund av magnetismens och tyngdkraften.
Långt förutspådd av teorin har Smithsonians Submillimeter Array hittat det första avgörande beviset på ett timglasformat magnetfält i en stjärnbildningsregion. Mätningar indikerar att material i det interstellära molnet är tillräckligt tätt för att tillåta det att gravitativt kollapsar, varvande magnetfältet i processen.
Astronomer Josep Girart (Institute of Space Studies of Catalonia, Spanish National Research Council), Ramprasad Rao (Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica), och Dan Marrone (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) studerade det protostellära systemet betecknat NGC 1333 IRAS 4A . Detta system med två protostar ligger ungefär 980 ljusår från Jorden i riktning mot stjärnbilden Perseus.
De rapporterade om sina resultat i 11 augusti-numret av tidskriften Science.
"Vi valde det här systemet eftersom tidigare arbeten hade erbjudit spännande antydningar av ett timglasformat magnetfält," förklarade Marrone. "Submillimeter Array erbjöd den upplösning och känslighet som vi behövde för att bekräfta den."
NGC 1333 IRAS 4A är en del av molekylkomplexet Perseus - en samling gas och damm som håller så mycket massa som 130 000 solar. Denna region bildar aktivt stjärnor. Dess närhet till jorden och ung ålder gör Perseus-komplexet till ett idealiskt laboratorium för att studera stjärnbildning.
Teoretiker förutspår att kollapsande molekylära molnkärnor - frön från stjärnbildningen - måste övervinna stödet från deras magnetfält för att bilda stjärnor. I processen förväntades tävlingen mellan tyngdkraften som dras inåt och magnetiskt tryck som skjuter utåt att ge ett skevt timglasmönster till magnetfältet i dessa kollapsade kärnor.
Med Array observerade Marrone och hans kollegor dammutsläpp från IRAS 4A. Eftersom magnetfältet justerar dammkornen i molnkärnan, kan teamet mäta magnetfältets geometri och uppskatta dess styrka genom att mäta polariseringen av dammutsläppet.
”Med SMA: s speciella polarisationsfunktioner ser vi fältets form direkt. Detta är det första läroboksexemplet på teoretiskt förutsagd magnetisk struktur, ”sade Rao.
Uppgifterna indikerar att magnetiskt tryck, när det gäller IRAS 4A, är mer inflytelserikt än turbulens för att bromsa stjärnbildningen i molnkärnan. Samma sannolikhet gäller för liknande molnkärnor någon annanstans.
Trots magnetfältets måttliga påverkan är IRAS 4A tätt nog för att gravitations kollaps kan fortsätta. Cirka en miljon år i framtiden kommer två solliknande stjärnor att lysa, där bara en damm-täckt kokong ligger idag.
SMA är ett samarbetsprojekt från Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) och Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) i Taiwan. Det ligger ovanpå Mauna Kea på Hawaii.
Huvudkontoret ligger i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) är ett gemensamt samarbete mellan Smithsonian Astrophysical Observatory och Harvard College Observatory. CfA-forskare, organiserade i sex forskningsavdelningar, studerar universums ursprung, evolution och slutliga öde.
Originalkälla: CfA News Release
