Ceva ciudat se întâmplă în interiorul unei pepiniere stelare din apropiere. O stea embrionară emană o strălucire sănătoasă? Ca un copil precoce, steaua în curs de dezvoltare (protostarul) este mult prea tânără pentru acest tip de comportament.
Stelele noi se nasc atunci când un nor de praf și gaz în spațiul interstelar se prăbușește sub propria gravitație, sau așa am crezut noi. Comportamentul ciudat al acestui protostar dezvăluie că altceva ar putea ajuta gravitația să transforme o grămadă de gaz și praf într-o stea.
Oamenii de știință au străpuns o pepinieră stelară prăfuită pentru a surprinde cea mai timpurie și mai detaliată vedere a unui nor de gaz care se prăbușește, transformându-se într-o stea, analog cu prima ecografie a unui bebeluș.
Observația, făcută în primul rând cu observatorul XMM-Newton al Agenției Spațiale Europene, sugerează că un proces energetic nerealizat - probabil legat de câmpurile magnetice - supraîncălzește suprafața miezului de nori, nubind norul din ce în ce mai aproape de a deveni o stea.
Observația marchează prima detectare clară a razelor X de la un precursor născut, dar frigid, la o stea, numită protostar de clasa 0, mult mai devreme în evoluția unei stele decât au considerat posibilă majoritatea experților în acest domeniu. Razele X sunt produse în spațiu prin procese care eliberează multă energie și căldură. Detectarea cu surprindere a razelor X de la un obiect atât de rece dezvăluie că materia cade spre miezul protostarului de 10 ori mai rapid decât se aștepta de la gravitație.
„Vedem formarea stelelor în stadiul său embrionar”, a spus dr. Kenji Hamaguchi, cercetător finanțat de NASA la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Md., Autor principal la un raport în The Astrophysical Journal. „Observațiile anterioare au surprins forma unor astfel de nori de gaz, dar nu au fost niciodată capabili să privească în interior. Detectarea razelor X acest timp indică faptul că gravitația nu este singura forță care conturează stele tinere. ”
Datele de susținere au provenit de la Observatorul de raze X Chandra al NASA, telescopul Subaru din Japonia și Hawaii și telescopul Universității Hawaii de 88 inci.
Echipa lui Hamaguchi a descoperit raze X dintr-un protostar de clasa 0 în regiunea formatoare de stele R Corona Australis, aflată la aproximativ 500 de ani lumină de Pământ.
Clasa 0 este cea mai tânără clasă de obiect protostelar, la aproximativ 10.000 până la 100.000 de ani în procesul de asimilare. Temperatura norului este cu aproximativ 400 de grade sub zero Fahrenheit (minus 240 Celsius). După câteva milioane de ani, fuziunea nucleară se aprinde în centrul norului protostelar care se prăbușește și se formează o nouă stea.
Echipa speculează că câmpurile magnetice din nucleul protostarului învârtit accelerează materiile înalte la viteze mari, producând temperaturi ridicate și raze X în proces. Aceste raze X pot pătrunde în regiunea prăfuită pentru a dezvălui miezul.
„Aceasta nu este o cădere ușoară liberă de gaze”, a spus dr. Michael Corcoran de la NASA Goddard, coautor în raport. „Emisiile cu raze X arată că forțele par să accelereze materia până la viteze mari, încălzind regiunile acestui nor rece de gaze până la 100 de milioane de grade Fahrenheit. Emisia de raze X din miez ne oferă o fereastră pentru a sonda procesele ascunse prin care norii reci de gaz se prăbușesc spre stele. "
Hamaguchi a asemănat generarea de raze X din protostarul de clasa 0 cu ceea ce se întâmplă în timpul rafalelor solare de pe Soarele nostru. Suprafața solară are o mulțime de bucle magnetice, care uneori se încurcă și eliberează cantități mari de energie. Această energie poate accelera particulele încărcate electric (electroni și atomii ionizați) la viteze de 7 milioane de mile pe oră. Particulele se prind de suprafața solară și creează raze X. Câmpurile magnetice în mod similar pot fi responsabile pentru razele X observate de Hamaguchi și colaboratorii săi.
Detectarea câmpurilor magnetice de la un protostar de clasa 0 extrem de tânăr oferă o legătură crucială în înțelegerea procesului de formare a stelelor, deoarece se consideră că buclele de câmp magnetic joacă un rol critic în moderarea colapsului norului. Doar particulele încărcate electric, numite ioni, răspund la câmpurile magnetice. Oamenii de știință nu sunt siguri de unde provin câmpurile magnetice sau ionii. Cu toate acestea, razele X vor ioniza atomii, creând mai mulți ioni care vor fi accelerați prin activitatea magnetică și vor crea mai multe raze X.
Echipa a folosit XMM-Newton pentru capacitatea sa puternică de colectare a luminii, necesară pentru acest tip de observație în care atât de puține raze X pătrund în regiunea prăfuită și puterea de rezolvare rafinată a Chandra de a identifica poziția sursei de raze X. Echipa a utilizat telescopul Subaru cu infraroșu pentru a determina vârsta protostarului.
„Vârsta se bazează pe o diagramă bine stabilită a spectrelor sau a caracteristicilor luminii infraroșii, deoarece protostarul evoluează de-a lungul unui milion de ani”, a declarat Ko Nedachi, student la doctorat la Universitatea din Tokyo, care a condus Subaru observare.
Echipa de știință include și Drs. Rob Petre și Nicholas White de la NASA Goddard, Dr. Beate Stelzer al Observatorului Astronomiei din Palermo, Italia și Dr. Naoto Kobayashi de la Universitatea din Tokyo. Kenji Hamaguchi este finanțat prin Consiliul Național de Cercetare; Michael Corcoran este finanțat prin Asociația de cercetare spațială a universităților.
Sursa originală: Comunicat de presă al NASA
