2009.09.15. - A mágneses tér szerepe a csillagkeletkezési folyamatokban

Egy új kutatás alapján a molekulafelhőkben zajló csillagkeletkezési folyamatokban a gravitáció főszerepe mellett a mágneses tér sokkal fontosabb mellékszereplő, mint a felhők anyagának turbulens mozgása.

A csillagok óriási gáz- és porfelhőkben keletkeznek, mégpedig a folyamatot nagyon leegyszerűsítve úgy, hogy az anyag a felhőkben kialakult instabilitási gócokban elkezd sűrűsödni, a csomók pedig növekvő tömegük miatt egyre több port és gázt vonzanak magukhoz. Ez egészen addig tart, amíg egy-egy góc eléggé sűrű és forró nem lesz a termonukleáris fúzió beindulásához, azaz a csillag megszületéséhez. Csillagok azonban a felhők anyagának csak kis részéből állnak össze.

Az elképzelések szerint mind a molekulafelhők mágneses tere, mind a gáz turbulens mozgása akadályozza a felhőmagok gravitációs kollapszusát, bár eltérő módon és mértékben. Míg a mágneses tér erővonalai különböző irányokban térítik el a gázáramokat, addig a turbulens mozgás inkább összekeveri a gázt, s egy kifele irányuló erőhatást indukál, ami gátolja a kollapszust.

Az NGC 346 katalógusjelű csillagkeletkezési terület a legfényesebb ilyen objektum a Kis Magellán-felhőben, a Tejútrendszer egyik kísérőgalaxisában. Az új eredmények szerint a mágneses térnek nagyobb hatása van a csillagkeletkezési folyamatokra, mint a molekulafelhőkben fellépő turbulens anyagmozgásoknak.
[NASA/JPL-Caltech/ESA/ESO/MPIA]

A Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics csillagásza, Hua-bai Li által vezetett új kutatás eredménye az első, észlelési oldalról történő hozzájárulást jelenti a mágneses tér és a turbulens mozgások csillagkeletkezési folyamatokban betöltött szerepének tisztázásában. Li és kollégái 25 olyan sűrű felhőmagot vizsgáltak, melyek mindegyike már a csillaggá válás útjára lépett. Az összes tanulmányozott felhőmag 6500 fényévnél közelebbi molekulafelhőkben található. A felhőmagok polarizált fényének - tehát azon sugárzásának, melynek elektromos és mágneses térerősségvektorai csak meghatározott síkokban rezegnek - tanulmányozásával meghatározhatók a csomósodások mágneses térének paraméterei, illetve ezután összevethetők a felhők környező, kevésbé sűrű részéinek értékeivel.

A polarizációs mérések eredményei egészen egyértelmű következtetésre vezettek. A felhőmagokban és a molekulafelhők többi részében a mágneses erővonalak orientációja nagyon hasonló, annak ellenére, hogy a felhőmagok és a teljes felhők mérete között körülbelül 3 nagyságrendnyi különbség van. (A felhőmagok karakterisztikus mérete egy fényév körüli, még a molekulafelhőké az ezer fényév nagyságrendjébe esik.) Mivel a turbulens mozgások a felhő anyagával együtt a mágneses erővonalakat is összekuszálni igyekeznek, ez az eredmény azt mutatja, hogy a mágneses tér és a turbulencia közül az előbbinek van domináns hatása a csillagkeletkezési folyamatokra. Li szerint az egymáshoz közeli felhőmagok tehát nem csak gravitációs kölcsönhatásuk alapján kötődnek egymáshoz, hanem a mágneses tér révén is. Ez pedig azt jelenti, hogy a csillagkeletkezést modellező számítógépes szimulációknak a jövőben az erős mágneses tereket is fokozottan figyelembe kell venniük.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• Astronomy Now Online 2009.09.10.
• arXiv:0908.1549v1 [astro-ph.GA]