Astronomen hebben een opmerkelijke ontdekking gedaan in de Taurus-sterrenwolk: een pasgeboren ster produceert een enorme ring van warm gas met een doorsnede van ongeveer 93 miljard kilometer. Deze structuur, die eerder niet was waargenomen, werpt nieuw licht op de turbulente beginfase van stervorming.
Unieke ringstructuur rond protostar MC 27
Het onderzoeksteam, geleid door professor Masahiro N. Machida van Kyushu University, ontdekte de ringstructuur rond de zeer jonge protostar L1521F in het MC 27-gebied. Volgens universetoday.com bevindt deze ring zich op ongeveer 1.000 astronomische eenheden (au) van de ster zelf. Ter vergelijking: één astronomische eenheid is de afstand tussen de aarde en de zon.
De bevindingen zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters onder leiding van hoofdauteur Kazuki Tokuda, senior docent en onderzoeker aan Kagawa University in Japan. Het onderzoek draagt de titel "ALMA Band 9 CO(6-5) Reveals a Warm Ring Structure Associated with the Embedded Protostar in the Cold Dense Core MC 27/L1521F".
ALMA onthult verborgen processen
De ontdekking werd mogelijk gemaakt door de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili. "Dit is een van de meest veelbelovende manieren om een helder beeld te krijgen van protosterren," verklaarde professor Machida volgens earth.com. "Deze radiotelescoop stelt ons in staat de verschillende materialen te zien waaruit stellaire kraamkamers bestaan."
ALMA bestaat uit 66 afzonderlijke antennes die elektromagnetische straling waarnemen tussen 3,6 en 0,32 millimeter. Deze golflengte is cruciaal omdat het niet-ioniserende energie betreft die door dikke gaswolken kan dringen waar sterren worden geboren. Bovendien kan ALMA in dit bereik interacties met moleculaire overgangen detecteren, zoals die van koolmonoxide (CO).
Warmte in een ijskoude omgeving
Wat de ring bijzonder opvallend maakt, is de temperatuur. Het omringende gas in de wolk is extreem koud, met temperaturen rond de 10 kelvin (ongeveer -263 graden Celsius). Volgens earth.com schatten wetenschappers dat de ring temperaturen bereikt van meer dan 20 kelvin, waarbij de helderste gebieden een signaal van ongeveer 3 kelvin uitstralen.
Deze verhoogde temperatuur wijst op een lokale verwarmingsgebeurtenis. Gas dat zo koud is als de omringende wolk kan niet gemakkelijk de waargenomen helderheid produceren. Er moet dus iets het materiaal binnen de ring hebben verwarmd en in beweging gebracht.
Magnetische spanning als drijvende kracht
Het onderzoeksteam koppelt de ringstructuur aan magnetische spanning die zich opbouwt rond de protostellaire schijf. Volgens universetoday.com beschrijven de onderzoekers deze verschijnselen als "niezen" van een babyster – een proces waarbij de jonge ster overtollige energie afvoert, wat noodzakelijk is om verder te kunnen groeien.
In eerder onderzoek hadden Tokuda en zijn collega's al spike-achtige structuren ontdekt die ongeveer 10 astronomische eenheden lang waren en uit de protostellaire schijf staken. De nu ontdekte ring is echter veel groter: ongeveer 1.000 astronomische eenheden, wat overeenkomt met ongeveer 93 miljard kilometer.
Bredere implicaties voor stervorming
De ontdekking roept belangrijke vragen op over hoe jonge sterren hun omgeving beïnvloeden. Zoals vocal.media herdefiniëert deze studie de vroege fasen van stervorming als een proces waarbij magnetische energie in de omringende wolk wordt geslingerd, waardoor het gas waarin een jonge ster moet leven wordt hervormd.
De schaalsprong van eerdere spike-structuren van ongeveer 930 miljoen kilometer naar deze ring van 93 miljard kilometer laat een moeilijkere vraag open: verliest de ster alleen energie in haar centrum, of reorganiseert ze een veel bredere envelop van materiaal?
Toekomstig onderzoek
De Taurus Molecular Cloud, waar deze ontdekking werd gedaan, bevindt zich op ongeveer 450 lichtjaar van de aarde en is een van de dichtstbijzijnde gebieden waar actief sterren worden gevormd. Dit maakt het een ideaal laboratorium voor astronomen om de vroegste fasen van stervorming te bestuderen.
Het onderzoek benadrukt het belang van ALMA's Band 9-capaciteiten, die specifiek het warme, dichte gas nabij jonge sterren en de moleculaire overgangen die daar plaatsvinden kunnen onderzoeken. Deze waarnemingen zijn essentieel om te begrijpen hoe gas rond protosterren beweegt, welke vorm het aanneemt, wat de samenstelling is, en hoe magnetische velden het proces beïnvloeden.
De ontdekking van deze gigantische gasring toont aan dat de geboorte van sterren een veel dynamischer en gewelddadiger proces is dan lange tijd werd gedacht, met jonge sterren die actief hun directe omgeving hervormen tijdens hun groei naar volwassen sterren.