Bildkredit: JACH
En ung, het stjärna har hittats inbäddad i en kokong av molekylär vätgas en halv ljusår. Astronomer tror att dessa massiva stjärnor har så mycket energi att de spränger sin miljö så att planeter inte kan bilda hur de gör runt mer "normala" stjärnor, som vår egen sol.
Astronomer har upptäckt ett gigantiskt kuvert eller skiva med glödande gas mer än ett halvt ljusår, upplyst av chockvågor orsakade av vindar som rör sig upp till 360 000 km / timme (220 000 miles / timme). Disken kretsar runt en massiv stjärna 20 000 ljusår från jorden. Det är första gången en sådan disk hittas som avger sitt eget ljus. Upptäckten rapporteras idag (8 december 2003) i tidskriften "Astronomy and Astrophysics".
Arbetet, ledat av Dr Nanda Kumar, från Center for Astrophysics vid University of Porto (CAUP), Portugal, använde Storbritanniens infraröda teleskop (UKIRT) på Hawaii och andra teleskoper. Teamet använde den nya UKIRT Imager Spectrometer (UIST) på UKIRT för att studera det unga stjärnobjektet (YSO), känt som IRAS 07427-2400. Deras resultat visar att kuvertet eller skivan runt den unga stjärnan lyser i ljuset av molekylärt väte och joniserat järn.
Dr Stan Kurtz från National Autonomous University of Mexico (UNAM), som är en expert på studier av solskyddsstorlekar runt massiva stjärnor, sa: "Protostellära skivor är kända för att existera runt solliknande stjärnor, men de ses vanligtvis i silhuetten mot bakgrundsljus från nebulosor. I det här fallet är dock molekylerna på disken tillräckligt varma för att lysa klart själva. ”
Dr Kumar tillägger ”Det här är första gången ett hölje som detta har sett i molekylär väteutsläpp. Det säger att massiva stjärnor bildas med mycket olika förhållanden och fysiska aspekter jämfört med solliknande stjärnor. ”
Själva centralstjärnan är mycket ung, ungefär 100 000 år gammal. Som jämförelse är vår medelålders sol cirka 5 miljarder år gammal. Den omgivande gasskivan är enorm - dess diameter är tusen gånger större än Plutos bana i vårt eget solsystem. Den unga stjärnan förändras snabbt när gas och damm spiral ner på ytan genom skivan, en process som kallas ”accretion”. Stjärnan är redan mer än tusen gånger mer lysande än vår sol.
Dr Amadeu Fernandes från CAUP, Porto, säger "UKIRT-resultaten visar att glödet från skivan inte beror på det intensiva ljuset från den centrala stjärnan, utan istället orsakas av kraftiga chockvågor". Dr Chris Davis från Joint Astronomy Center på Hawaii förklarar ”Disken chockas möjligen av supersoniska vindar som drivs av den centrala stjärnan. Dessa vindar, som reser med hundratusentals kilometer i timmen, kraschar in på skivan och värmer upp gasen till tusentals grader. ”
Dr Kumar tillägger ”Det är också möjligt att chockerna drivs av stora mängder gas och damm som kollapsar genom skivan på den unga stjärnan. Ytterligare utredning krävs för att förstå deras ursprung. ”
Diskar runt unga, solliknande stjärnor är kända för att vara födelseplatserna för planeter, som kan kondensera ur gasen och dammet efter att stjärnan har bildats. Den här disken har cirka 150 gånger massan av vår sol - tillräckligt med gas och damm för att skapa hundra solliknande stjärnor, eller många tusentals planeter. Resultaten tyder dock på att den inte kommer att producera nya planeter eller stjärnor i framtiden. De intensiva chockvågorna har gjort gasen alltför varm för att kondensera. Dr Davis säger "Detta säger att massiva stjärnor som denna kanske inte kan bilda planeter, eftersom deras omgivande gas är för varm."
I stället för att bilda ett kluster av stjärnor, eller en familj med kretsande planeter, kommer skivan i slutändan att förstöras av den intensiva ultravioletta strålningen från den centrala stjärnan. Strålningen är redan i arbete, gnagger vid skivans inre kanter och förångar gasen. Dr Kumar säger ”Vi har sett öppna gasringar runt liknande stjärnor, också med UKIRT. Vi tror att de kan vara resterna av stora diskar som nästan helt förångats. ”
Fullständig förstörelse av skivan kommer att ta många tusentals år. Innan detta händer tillåter storleken och ljusstyrkan på disken forskare att studera den med kraftfulla markbaserade teleskop som UKIRT, utan behov av ett rymdteleskop.
Dr Davis säger "Vi har nu uppgiften att söka efter andra heta, molekylära skivor runt massiva unga stjärnor och att anpassa existensen av denna superskiva till våra teorier om födelsen av massiva stjärnor."
Disken upptäcktes först i januari 2001 av UKIRT, men ytterligare observationer behövdes för att bekräfta dess natur. Teamet använde Caltech Submillimeter Observatory på Hawaii för att tillhandahålla stödjande bevis för att bevisa skivans roterande natur. Stan Kurtz använde Very Large Array-radioteleskopet i New Mexico för att avbilda den centrala massiva stjärnan vid radiovåglängder. Teamet återvände för att använda UKIRT i december 2002.
Det beskrivna arbetet publicerades den 8 december 2003 i ”Astronomi och astrofysik” volym 412.
Originalkälla: JACH News Release
