Z pomniejszonego, odległego widoku obłok gwiazdotwórczy L483 wydaje się normalny. Ale kiedy zespół astrofizyków kierowany przez Northwestern University zbliżał się coraz bardziej, wszystko stawało się coraz dziwniejsze.
Gdy badacze przyjrzeli się bliżej obłokowi, zauważyli, że jego pole magnetyczne było dziwnie skręcone. A potem – kiedy badali nowo narodzoną gwiazdę w obłoku – dostrzegli ukrytą gwiazdę, schowaną za nią.
„W zasadzie to rodzeństwo gwiazdy” – powiedziała Erin Cox z Northwestern, która kierowała nowym badaniem. „Uważamy, że te gwiazdy uformowały się daleko od siebie i jedna zbliżyła się do drugiej, tworząc układ podwójny. Kiedy gwiazda zbliżyła się do swojego rodzeństwa, zmieniła dynamikę obłoku, aby skręcić swoje pole magnetyczne”.
Nowe odkrycia dostarczają informacji na temat formowania się gwiazd podwójnych oraz wpływu pól magnetycznych na najwcześniejsze etapy rozwoju gwiazd.
Cox zaprezentuje te badania na 240. spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego (AAS) w Pasadenie w Kalifornii. „The Twisted Magnetic Field of L483” odbędzie się we wtorek, 14 czerwca, w ramach sesji poświęconej „Polom magnetycznym i galaktykom”. Astrophysical Journal również opublikuje wyniki badań w przyszłym tygodniu.
Cox jest adiunktem w Northwestern’s Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA).
Pokręcona tajemnica
Szkółki gwiezdne to dzikie i cudowne miejsca. Gdy gęste obłoki gazu i pyłu zapadają się, tworząc gwiazdy, uruchamiają wypływy materii gwiezdnej z prędkością hipersoniczną. Pole magnetyczne otaczające chmurę gwiazdotwórczą jest zazwyczaj równoległe do tych wypływów. Kiedy Cox i jej współpracownicy obserwowali wielkoskalowy obłok L483, właśnie to odkryli. Pole magnetyczne pasowało do tego typowego profilu.
Ale potem astrofizycy postanowili przyjrzeć się bliżej Obserwatorium Stratosferycznemu Astronomii Podczerwieni (SOFIA) NASA i wtedy sprawy stały się dziwne. W rzeczywistości pole magnetyczne nie było równoległe do wypływów nowonarodzonych gwiazd. Zamiast tego pole było skręcone pod kątem 45 stopni w stosunku do odpływów.
„Na początku było to zgodne z przewidywaniami teorii” – powiedział Cox. „Jeśli masz namagnesowane kolaps, to pole magnetyczne kontroluje formowanie się gwiazdy. Spodziewamy się, że zobaczymy ten paralelizm. Ale teoria może powiedzieć jedno, a obserwacje mogą powiedzieć coś innego”.
Niezwykła formacja binarna
Chociaż potrzebne są dalsze obserwacje, Cox uważa, że wcześniej ukryta gwiazda rodzeństwa może być odpowiedzialna za zniekształcone pole. Korzystając z SOFIA, zespół astrofizyki zauważył jedną nowonarodzoną gwiazdę tworzącą się wewnątrz otoczki z materiału. Jednak po bliższym zbadaniu za pomocą radioteleskopów w Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) w Chile, naukowcy zauważyli drugą gwiazdę, dzielącą tę samą gwiezdną otoczkę.
„Te gwiazdy są wciąż młode i wciąż się formują” – powiedział Cox. „Gwiezdna otoczka jest tym, co dostarcza materiału do formowania gwiazd. Jest to podobne do toczenia śnieżki w śniegu, aby była coraz większa. Młode gwiazdy „toczą się” w materiale, aby zbudować masę”.
Mniej więcej w tej samej odległości od Plutona, co nasze Słońce, dwie młode gwiazdy tworzą układ podwójny. Obecnie astrofizycy zgadzają się, że układy podwójne mogą powstawać, gdy obłoki gwiazdotwórcze są wystarczająco duże, aby wytworzyć dwie gwiazdy lub gdy dysk obracający się wokół młodej gwiazdy częściowo zapada się, tworząc drugą gwiazdę.
Ale w przypadku bliźniaczych gwiazd w L483 Cox podejrzewa, że w grę wchodzi coś niezwykłego.
„Istnieje nowsza praca, która sugeruje, że możliwe jest, aby dwie gwiazdy tworzyły się daleko od siebie, a następnie jedna zbliżała się bliżej, tworząc układ podwójny” – powiedział Cox. „Uważamy, że właśnie to się tutaj dzieje. Nie wiemy, dlaczego jedna gwiazda miałaby przemieścić się w stronę innej, ale uważamy, że poruszająca się gwiazda zmieniła dynamikę układu, aby skręcić pole magnetyczne”.
Cox wierzy, że ta nowa praca ostatecznie może dostarczyć nowych informacji na temat formowania się gwiazd podwójnych i planet, które je krążą. Większość ludzi zna kultową scenę z „Gwiezdnych wojen”, w której Luke Skywalker tęsknie spogląda na podwójne gwiazdy, wokół których krąży jego ojczysta planeta Tatooine. Teraz naukowcy wiedzą, że ten scenariusz to nie tylko science fiction; planety krążące wokół gwiazd podwójnych potencjalnie mogą być światami nadającymi się do zamieszkania.
„Poznawanie formowania się gwiazd podwójnych jest ekscytujące, ponieważ formowanie się planet i gwiazd zachodzi w tym samym czasie, a gwiazdy podwójne dynamicznie ze sobą oddziałują” – powiedział Cox. „W naszym spisie egzoplanet wiemy, że planety istnieją wokół tych gwiazd podwójnych, ale niewiele wiemy o tym, jak te planety różnią się od tych, które żyją wokół gwiazd izolowanych. będziemy mogli przetestować te wyniki na próbie statystycznej”.
Badanie „Skrzywione pole magnetyczne protobinarnego L483” było wspierane przez NASA i National Science Foundation.