Rappresentazione artistica di linee di campo magnetico caotiche molto vicine a una protostella emergente. Credito:NRAO/AUI/NSF; D. Berry
Per decenni, gli scienziati pensavano che le linee del campo magnetico che scorrevano attorno alle stelle di nuova formazione fossero sia potenti che inflessibili, lavorando come sbarre di una prigione per recintare il materiale che forma le stelle. Più recentemente, gli astronomi hanno trovato prove allettanti che la turbolenza su larga scala lontana da una stella nascente può trascinare campi magnetici intorno a volontà.
Ora, un team di astronomi che utilizza l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ha scoperto un campo magnetico sorprendentemente debole e selvaggiamente disorganizzato molto vicino a una protostella emergente. Queste osservazioni suggeriscono che l'impatto dei campi magnetici sulla formazione stellare è più complesso di quanto si pensasse in precedenza.
I ricercatori hanno usato ALMA per mappare il campo magnetico che circonda una giovane protostella soprannominata Ser-emb 8, che risiede circa 1, A 400 anni luce di distanza nella regione di formazione stellare di Serpens. Queste nuove osservazioni sono le più sensibili mai fatte sul campo magnetico su piccola scala che circonda una giovane protostella. Forniscono anche importanti informazioni sulla formazione di stelle di piccola massa come il nostro sole.
Precedenti osservazioni con altri telescopi hanno scoperto che i campi magnetici che circondano alcune giovani protostelle formano una classica forma a "clessidra" - un segno distintivo di un forte campo magnetico - che inizia vicino alla protostella e si estende per molti anni luce nella nuvola di polvere e gas circostante.
"Prima di adesso, non sapevamo se tutte le stelle si fossero formate in regioni controllate da forti campi magnetici. Utilizzando ALMA, abbiamo trovato la nostra risposta, " disse Charles L. H. "Chat" Hull, un astronomo e NRAO Jansky Fellow presso l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) a Cambridge, Messa., e autore principale di un articolo apparso su Lettere per riviste astrofisiche . "Ora possiamo studiare i campi magnetici nelle nubi in formazione stellare dalla più ampia scala fino alla stella in formazione stessa. Questo è eccitante perché potrebbe significare che le stelle possono emergere da una gamma di condizioni più ampia di quanto pensassimo una volta".
La trama rappresenta l'orientamento del campo magnetico nella regione che circonda la protostella Ser-emb 8, come misurato da ALMA. La regione grigia è l'emissione di polvere di lunghezza d'onda millimetrica. Credito:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); P. Mozzi, C. Scafo, CfA
ALMA è in grado di studiare i campi magnetici su piccola scala all'interno di gruppi di formazione stellare mappando la polarizzazione della luce emessa dai granelli di polvere che si sono allineati con il campo magnetico.
Confrontando la struttura del campo magnetico nelle osservazioni con simulazioni di supercomputer all'avanguardia su più scale dimensionali, gli astronomi hanno acquisito importanti informazioni sui primi stadi della formazione stellare magnetizzata. Le simulazioni - che si estendono da 140 unità astronomiche relativamente vicine (un'unità astronomica è la distanza media dalla Terra al sole) dalla protostella fino a 17 anni luce - sono state eseguite dagli astronomi CfA Philip Mocz e Blakesley Burkhart , che sono coautori del documento.
Nel caso di Ser-emb 8, gli astronomi pensano di aver catturato il campo magnetico originale attorno alla protostella "in flagrante, " prima che il materiale in uscita dalla stella possa cancellare la firma incontaminata del campo magnetico nella nube molecolare circostante, ha osservato Mocz.
"Le nostre osservazioni mostrano che l'importanza del campo magnetico nella formazione stellare può variare ampiamente da stella a stella, " ha concluso Hull. "Questa protostella sembra essersi formata in un ambiente debolmente magnetizzato dominato dalla turbolenza, mentre osservazioni precedenti mostrano sorgenti che si sono chiaramente formate in ambienti fortemente magnetizzati. Studi futuri riveleranno quanto sia comune ogni scenario".