2015.04.03. - A mágneses tér hatása a csillagkeletkezésre

Egy új kutatás szerint a mágneses tér minden méretskálán, a több száz fényévestől a fényév töredékéig alapvető, általában a gravitáció ellenében dolgozó hatást gyakorol a csillagkeletkezési folyamatokra.

Kicsit leegyszerűsítve csillagok akkor keletkeznek, amikor óriási gáz- és porfelhőkben a saját gravitációjának hatására az anyag elkezd csomósodni. A folyamatban azonban nem csak a gravitáció játszik szerepet, abba egyéb hatások, erők is beleszólnak: a turbulencia és a molekulafelhők mágneses tere is a gravitáció ellen dolgozik. Előbbi a gáz felkeveredését okozza, utóbbi akadályozza a gázáramok mozgását. Az új eredmény szerint a mágneses terek gyakorlatilag minden méretskálán befolyásolják a csillagkeletkezést, a több száz fényéves távolságoktól a fényév töredékéig bezárólag.

Hua-bai Li (The Chinese University of Hong Kong) és munkatársai az 5500 fényévre található, a Skorpió csillagképben megfigyelhető Macskamancs-ködöt (Cat's Paw Nebula, NGC 6334) vizsgálták. A mintegy 200 ezer naptömegnyi anyagot tartalmazó ködben folyamatosan keletkeznek a csillagok, esetenként akár 30-40 naptömegűek is. A kutatók gondosan megmérték a mágneses terek irányát a ködben és Li szerint azt találták, hogy az a legnagyobbaktól a legkisebb méretskálákig ugyanaz, ami arra utal, hogy sem a köd saját gravitációja, sem a turbulens mozgások nem tudják jelentős mértékben megváltoztatni a mágneses tér irányát. A kutatócsoport egyik tagja, T.K. Sridharan (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) magyarázata alapján ez viszont azt jelenti, hogy még a Földénél sokkal gyengébb mágneses tereknek is alapvető hatásuk van a csillagkeletkezési folyamatok szabályozásában.

A Macskamancs-köd a Spitzer-űrtávcső infravörös felvételeiből összeállított képen. A vörös szín a 8 mikronos, a zöld a 4,5 mikronos, a kék szín pedig a 3,6 mikronos hullámhosszon készült felvételt kódolja.
[S. Willis (CfA); NASA/JPL-Caltech/SSC]

A csoport a ködben található por infravörös sugárzását elemezte különböző műszerekkel, például az SMA-val (Smithsonian's Submillimeter Array) végzett mérések alapján. Ray Blundell, az SMA igazgatója szerint a műszeregyüttes azon képessége, hogy nagy szögfelbontás mellett tudja mérni a polarizációt, lehetővé teszi a mágneses tér megfigyelését még a legkisebb méretskálákon is. Mivel a porszemcsék maguk is beállnak a mágneses tér irányába, az általuk kibocsátott infravörös sugárzás polarizációjának mérésével a kutatók következtetni tudnak a mágneses tér geometriájára. Li és kollégái azt találták, hogy a mágneses tér a legkisebb méretskálákig bezárólag ugyanolyan irányúnak tűnik, és ez a tendencia valóban csak a legkisebb skálákon szakad meg, ahol már az új csillagok által indukált egyéb mozgások hatásai is erősen visszacsatolódnak.

A mágneses tér akadályozza a molekulafelhők csillagok keletkezéséhez vezető kollapszusát, így végül azok anyagának csak egy része áll össze új objektumokká. A maradék szétoszlik a környező térben, ahol viszont újra részese lehet a csillagkeletkezésnek, így az a mágneses térnek köszönhetően egy hosszan elnyúló folyamat.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazinban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2015.03.30.