Questa immagine presa con il telescopio spaziale Hubble mostra come un luminoso, il getto grumoso espulso da una giovane stella è cambiato nel tempo. Credito:NASA
I deflussi di materia sono caratteristiche generali derivanti da sistemi alimentati da oggetti compatti come buchi neri, nuclei galattici attivi, nebulose di vento pulsar, oggetti in accrescimento come Young Stellar Objects (YSO) e stelle mature come il nostro sole.
Ma la forma di quei deflussi, o getti astrofisici, variano a seconda del campo magnetico che li circonda.
In nuovi esperimenti, uno scienziato del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) e collaboratori internazionali hanno scoperto che il disallineamento del deflusso/campo magnetico è un processo chiave plausibile che regola la formazione dei getti. La ricerca appare in Comunicazioni sulla natura .
Utilizzando un laser ad alta potenza presso l'École Polytechnique, il team ha creato rapidi deflussi di materiale in un forte campo magnetico applicato come surrogato di potenziali condizioni astrofisiche. Il team ha esaminato in particolare l'impatto sulla formazione del getto di un disallineamento tra il punto in cui si forma prima il getto e poi il campo magnetico.
Per piccoli disallineamenti, un ugello magnetico forma e reindirizza il deflusso in un getto parallelo. Per disallineamenti maggiori, questo ugello diventa sempre più asimmetrico, interrompendo la formazione del getto.
"Abbiamo scoperto che il disallineamento del deflusso/del campo magnetico è un processo chiave plausibile che regola la collimazione dei getti in una varietà di oggetti, dai flussi del nostro sole ai getti extragalatici, " ha detto il fisico del plasma LLNL Drew Higginson, un coautore del documento. "Potrebbero anche fornire una possibile interpretazione per la strutturazione osservata dei getti astrofisici".
I getti astrofisici hanno morfologie diverse da proporzioni molto elevate, getti collimati, a quelli corti che sono chiaramente frammentati o sono appena osservati e non sono in grado di sostenere un'alta densità su un lungo raggio.
Mappe di densità elettronica di simulazioni di deflusso di plasma 3D con un campo magnetico leggermente disallineato (10 gradi) e molto (45 gradi). Questo lavoro ha mostrato che la formazione del getto è possibile con un campo leggermente disallineato, ma non con un grande disallineamento. Credito:Lawrence Livermore National Laboratory
Ma i meccanismi alla base di queste varie morfologie non sono stati chiari. Alla luce delle osservazioni fatte su una varietà di oggetti astrofisici, il team ha ideato un possibile scenario in cui l'orientamento relativo tra il deflusso e il campo magnetico ambientale su larga scala che circonda l'oggetto può svolgere un ruolo importante nell'orientare la dinamica del deflusso da collimato a stentato, uno frammentato.
