Uno sguardo di due anni ai "proplyds", o dischi protoplanetari nella costellazione di Orione, ha fornito agli astronomi un nuovo film time-lapse ad alta risoluzione che rivela il processo di enorme forma a stella. La nascita delle più grandi stelle è stata misteriosa, in parte, perché le stelle massicce sono rare e tendono a trascorrere la loro giovinezza avvolta dalla polvere e dal gas che le nascondono alla vista. "Sappiamo come muoiono queste stelle, ma non come nascono", ha dichiarato Lincoln Greenhill, uno dei principali investigatori del team che utilizza immagini radio mille volte più nitide e più dettagliate di qualsiasi altra ottenuta in precedenza.
Usando il Very Long Baseline Array (VLBA) come un potente "obiettivo zoom, gli astronomi hanno studiato un enorme protostar giovane chiamato Sorgente I (pronunciato" occhio ") in Orione. Il cluster giovanile non può essere visto con i telescopi tradizionali a causa del gas e della polvere circostanti, ma questo nuovo aspetto mostra che stelle enormi si formano come i loro fratelli più piccoli, con accrescimento del disco e campi magnetici che svolgono ruoli cruciali.
Il team ha osservato la Sorgente I a intervalli mensili per due anni e poi ha assemblato le singole immagini in un film time-lapse. Clicca qui per vedere il film.
Il VLBA ha rilevato migliaia di nuvole di gas monossido di silicio chiamate maser - fari laser simili a quelli naturali spesso associati alla formazione stellare. Alcuni maser erano vicini al protostar come Giove è al nostro Sole, che è anche un record. Molti dei maser sono esistiti abbastanza a lungo perché i loro movimenti potessero essere rintracciati attraverso il cielo e lungo la nostra visuale, producendo i loro movimenti 3D nello spazio.
"La fonte I è la fonte più ricca di maser nella Galassia, che conosciamo", ha dichiarato Lynn Matthews, autore principale del nuovo lavoro, che ora è ricercatore presso il MIT Haystack Observatory. "Senza i maser, non potremmo tracciare i movimenti del gas in modo così dettagliato vicino a questa enorme stella e saremmo relativamente ciechi alla sua formazione."
"In astronomia, è raro vedere cambiamenti nel corso di una vita umana. Con questo nuovo film, possiamo vedere i cambiamenti nel giro di pochi mesi mentre i grumi di gas sciamano attorno a questo giovane protostar ”, ha aggiunto l'astronomo e co-autore Smithsonian Ciriaco Goddi.
Il film risultante rivela segni di un disco di accrescimento rotante, in cui il gas vortica sempre più vicino alla protostar al centro. Mostra anche materiale che fluisce verso l'esterno perpendicolare al disco in due grandi V: in realtà i bordi dei flussi di gas a forma di cono. Tali deflussi favoriscono la formazione di stelle portando il momento angolare lontano dal sistema.
Curiosamente, i flussi di deflusso sembrano curvarsi quando escono dal disco. "Il percorso di flessione di questi maser fornisce prove chiave che i campi magnetici possono influenzare i movimenti di gas molto vicino alla protostar", ha sottolineato Claire Chandler di NRAO, uno dei principali investigatori dello studio.
Le linee del campo magnetico sono familiari per il loro effetto sulle limature di ferro sparse attorno a un magnete a barra, che delinea i circuiti che si estendono da un polo all'altro del magnete. Nel caso della Sorgente I e di altre massicce protostar, le linee del campo magnetico possono estendersi verso l'esterno nello spazio, avvolgendosi in un'elica che ha la forma di una caramella Twizzlers. Flussi di gas in uscita lungo quelle linee di campo.
"I campi magnetici dovrebbero essere deboli e non importanti per il processo di nascita di stelle massicce", ha detto Matthews. "Ma i maser non viaggerebbero lungo archi delicati a meno che non sperimentino una sorta di forza - probabilmente una forza magnetica."
I dati non mostrano se il campo magnetico sorge nella stella o nel disco di accrescimento. Le future osservazioni dell'Exted Very Large Array (E-VLA) e dell'Atacama Large Millimeter Array (ALMA) potrebbero essere in grado di distinguere tra ipotesi concorrenti. Il team prevede di cercare altre impronte digitali di campi magnetici intorno alla Fonte I.
"Il nostro film di due anni è solo l'inizio", ha detto l'astronoma Smithsonian e investigatrice co-principale Elizabeth Humphreys.
Fonte: Harvard Smithsonian
