Konstnärens illustration representerar tätt lindad magnetfält för magnetfält. Klicka för att förstora
Radioastronomer har avslöjat en döende stjärna med tvillingstrålar av material begränsat av ett kraftfullt magnetfält. Stjärnan ligger ungefär 8 500 ljusår bort från jorden i konstellationen Aquila och är i processen att bilda en planetnebulosa. Många stjärnor som detta producerar långsträckta nebulosa, där stjärnans yttre kuvert skjuts bort och kanaliseras till trånga strålar. Jetstrålarna kommer ut i en korkskruvform, vilket innebär att stjärnan långsamt roterar.
Molekyler spydda utåt från en döende stjärna begränsas till smala strålar av ett tätt sårat magnetfält, enligt astronomer som använde National Science Foundation: s Very Long Baseline Array (VLBA) radioteleskop för att studera en gammal stjärna cirka 8 500 ljusår från jorden .
Stjärnan, kallad W43A, i konstellationen Aquila, är i färd med att bilda en planetnebul, ett skal med starkt glödande gas som tänds av den heta leden där stjärnan kommer att kollapsa. 2002 upptäckte astronomer att den åldrande stjärnan kastade ut tvillingstrålar med vattenmolekyler. Denna upptäckt var ett genombrott för att förstå hur många planetariska nebulosor bildas till långsträckta former.
”Nästa fråga var, vad håller denna utströmning av material in i smala strålar? Teoretiker misstänkte magnetfält, och vi har nu hittat de första direkta bevisen på att ett magnetfält begränsar en sådan jet, ”sa Wouter Vlemmings, en Marie Curie Fellow som arbetar vid Jodrell Bank Observatory vid University of Manchester i England.
”Magnetiska fält har tidigare upptäckts i jetstrålar som emitterades av kvasarer och protostar, men bevisen var inte avgörande för att magnetfältet faktiskt begränsade jetstrålarna. Dessa nya VLBA-observationer gör nu den direkta anslutningen för första gången, ”tilllade Vlemmings.
Genom att använda VLBA för att studera inriktningen eller polarisationen av radiovågor som avges av vattenmolekyler i jetstrålarna kunde forskarna bestämma styrkan och orienteringen hos magnetfältet som omger jetserna.
"Våra observationer stöder nyligen teoretiska modeller där magnetiskt inneslutna strålar producerar de ibland komplexa formerna vi ser i planetariska nebulosor," sade Philip Diamond, också från Jodrell Bank Observatory.
Under deras ”normala” liv drivs stjärnor som liknar vår sol av kärnfusionen av väteatomer i deras kärnor. När de närmar sig slutet av sina liv börjar de blåsa av sina yttre atmosfärer och så småningom kollapsa ner till en vit dvärgstjärna ungefär jordens storlek. Intensiv ultraviolett strålning från den vita dvärgen får gasen som slängts tidigare att glöda och producerar en planetnebulosa. Astronomer tror att W43A är i övergångsfasen som kommer att producera en planetnebulosa. Den övergångsfasen, säger de, är förmodligen bara några decennier gammal, så W43A erbjuder astronomerna en sällsynt möjlighet att titta på processen.
Medan stjärnorna som producerar planetnebulor är sfäriska, är de flesta själva nebulosorna inte. Istället visar de komplexa former, många långsträckta. Den tidigare upptäckten av strålar i W43A visade en mekanism som kunde producera de långsträckta formerna. De senaste observationerna kommer att hjälpa forskare att förstå mekanismerna som producerar strålarna.
De vattenmolekyler som forskarna observerade finns i regioner nästan 100 miljarder mil från den gamla stjärnan, där de förstärker eller förstärker radiovågor med en frekvens av 22 GHz. Sådana regioner kallas masers, eftersom de förstärker mikrovågsstrålning på samma sätt som en laser förstärker ljusstrålning.
De tidigare observationerna visade att strålarna kommer ut från stjärnan i en korkskruvform, vilket indikerar att allt som sprutar ut dem sakta roterar.
Vlemmings och Diamond arbetade med Hiroshi Imai från Kagoshima University i Japan. Astronomerna rapporterade om sitt arbete i den 2 mars nummer av den vetenskapliga tidskriften Nature.
VLBA är ett system med tio radioteleskopantenner, var och en med en skål 25 meter (82 fot) i diameter och väger 240 ton. Från Mauna Kea på den stora ön Hawaii till St. Croix i de amerikanska Jungfruöarna, sträcker sig VLBA mer än 5 000 mil, vilket ger astronomer den skarpaste visionen för ett teleskop på jorden eller i rymden. VLBA tillägnad 1993 och har en förmåga att se fina detaljer motsvarande att kunna stå i New York och läsa en tidning i Los Angeles.
National Radio Astronomy Observatory är en anläggning från National Science Foundation, som drivs under samarbetsavtal av Associated Universities, Inc.
Originalkälla: NRAO-nyhetsmeddelande
