Alcune delle strutture più belle osservate nell'Universo sono gli intricati getti di materiale supersonico che si allontanano rapidamente dalle stelle in aumento, come le giovani proto-stelle e i buchi neri di massa stellare. Il gas che cade dai dischi, di solito alimentando il buco nero o la giovane stella affamata, viene in qualche modo reindirizzato e soffiato nel mezzo interstellare (ISM).
Molto lavoro è stato fatto per capire come il materiale del disco di accrescimento si trasforma in un rapido deflusso, formando una nuvola spesso annodata e goffa di gas in uscita. L'idea generale era che il getto stellare viene espulso in un flusso costante (come una manichetta antincendio), solo per interagire con l'ISM circostante, rompendosi mentre lo fa. Tuttavia, una collaborazione unica tra fisici del plasma, astronomi e scienziati computazionali potrebbe aver scoperto la vera natura dietro queste strutture annodate. Non si sono annodati, sono nati in quel modo…
“La teoria predominante afferma che i getti sono essenzialmente manichette antincendio che espellono la materia in un flusso costante e il flusso si interrompe quando si scontra con gas e polvere nello spazio, ma non sembra che sia così dopo tutto", Ha affermato Adam Frank, professore di astrofisica all'Università di Rochester e coautore della recente pubblicazione. Secondo Frank, i risultati entusiasmanti scoperti dalla collaborazione internazionale suggeriscono che lungi dall'essere un flusso costante di gas espulso dal disco di accrescimento circumstellare, i getti vengono "sparati più come proiettili o proiettili". Non sorprende quindi che i vasti getti stellari appaiano attorcigliati, annodati e altamente strutturati.
Un membro della collaborazione, il professor Sergey Lebedev e il suo team all'Imperial College di Londra, hanno tentato di replicare la fisica di una stella in laboratorio e l'esperimento ha eguagliato molto bene la fisica nota dei getti stellari. Il lavoro pionieristico di Lebedev è stato lodato forse il "miglior" esperimento astrofisico che sia mai stato condotto.
Usando un disco di alluminio, Lebedev ha applicato un impulso di energia ad alta potenza. Entro i primi pochi miliardesimi di secondo, l'alluminio iniziò ad evaporare, generando una piccola nuvola di plasma. Questo plasma divenne un analogo del disco di accrescimento, un equivalente microscopico del plasma trascinato in una proto-stella. Al centro del disco, l'alluminio si era completamente eroso, creando un buco. Attraverso questo foro, un campo magnetico, applicato sotto il disco, potrebbe penetrare attraverso.
Sembrerebbe che la dinamica del campo magnetico che interagisce con il plasma rappresenti accuratamente le caratteristiche osservate dei getti stellari estesi. Inizialmente, il campo magnetico spinge il plasma da parte attorno al foro del disco, ma la sua struttura si evolve creando una bolla, quindi torcendo e deformando, formando un nodo nel getto del plasma. Quindi, si verifica un evento molto importante; la "bolla" magnetica iniziale si stacca e viene spinta via. Si forma un'altra bolla magnetica per continuare nuovamente il processo. Questi processi dinamici fanno sì che i pacchetti di plasma vengano rilasciati a raffica e non nel modo classico e stabile "manichetta antincendio".
“Possiamo vedere questi meravigliosi getti nello spazio, ma non abbiamo modo di vedere che aspetto abbiano i campi magnetici", Dice Frank. “Non posso uscire e attaccare le sonde in una stella, ma qui possiamo avere un'idea — e sembra che il campo sia un casino strano e aggrovigliato.”
Riducendo questo fenomeno cosmico in un esperimento di laboratorio, gli investigatori hanno fatto luce sul possibile meccanismo che guida la struttura dei getti stellari. Sembra che i processi magnetici, non Le interazioni ISM, modellano la struttura annodata dei getti stellari quando nascono, non dopo che si sono evoluti.
Fonte: EurekAlert
