19 maart 2019

Mega zonnevlam ontdekt in de Orionnevel

Een onderzoeksteam heeft met behulp van de James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) te Mauna Kea, Hawaï, de eerste zonnevlam ontdekt in het sub-millimeter bereik van het ver-infrarood, een uitbarsting die zo een 10 miljard maal sterker is dan de zonnevlammen van onze zon. De ontdekking werd bij toeval gedaan. Hoofdonderzoeker Steve Mars bestudeert met de JCMT de variatie in helderheid bij jonge sterren en stuitte plotseling op deze energierijke uitbarsting. De betreffende ster staat op 1500 lichtjaren afstand in de Orionnevel en het betreffende zonnestelsel is JW 566.

James Clerk Maxwell Telescope credits; JCMT

“DE JCMT Transient Survey doet waarnemingen van verschijnselen waarin de helderheid van jonge sterren variëren.” aldus Steve Mairs van de East Asian Observatory Hawaï. Reeds op 26 november 2016 detecteerde Mairs en zijn team de krachtige zonnevlam in het ver infrarood sub-millimeter bereik van deze jonge ster die zich op 1500 lichtjaren afstand van de aarde bevindt. De Orionnevel had op dat moment al sinds enkele dagen vrijwel geen activiteit vertoont, en gedurende het half uur dat de wetenschappers de uitbarsting observeerden nam deze reeds met 50% helderheid af, de uitbarsting zelf duurde in totaal een paar uur. De oorzaak voor deze plotselinge energetische uitbarsting van de ster heeft te maken met de processen die zich tijdens de vorming van de ster voordoen. Sterren vormen zich te midden van grote wolken gas en stof, iedere jonge ster verkrijgt zijn initiële massa doordat zwaartekracht werking materiaal uit de omgeving aantrekt. Maar al in de jaren negentig hebben wetenschappers bewijs gevonden dat het misschien wel geen stabiel regelmatig verlopend proces is, waarbij materiaal gestaag op het centrale object valt. Integendeel, het gas en stof vallen eerst op een grote circumstellaire schijf, die het naar het centrale deel van het vormende zonnestelsel transporteert. Uiteindelijk leidt een krachtig magnetisch veld het materiaal naar de ster. In het systeem genaamd JW 566 denken de astronomen dat de jonge ster sneller ronddraait dan de schijf die de ster voedt, waardoor magnetische veldlijnen rond de ster draaien. Wanneer de veldlijnen niet verder kunnen draaien, ervaart dit veld wat bekend staat als een  ‘re-conncection event’ een ‘herverbinding’ waarbij veldlijnen verdraaien, breken en opnieuw verbinden, geladen deeltjes activeren en daarbij een indrukwekkende zonnevlam creëren,” aldus Mairs.

Artistieke impressie toont een magnetisch veld dat door de gas schijf heen dringt rond een jonge ster. Via de magnetische veldlijnen zou materiaal afgevoerd worden naar de ster, waardoor felle zonne-uitbarstingen tot stand kunnen komen.
NASA JPL-Caltech

Zo een verschijnsel doet zich waarschijnlijk vele malen voor tijdens het proces van sterformatie. Dit is de eerste keer dat de uitbarstingen gedetecteerd zijn in het ver-infrarood submillimeter bereik. Stellaire uitbarstingen zijn reeds eerder waargenomen in het X-ray en in het nabij infrarood. “Dit onderzoek toont dat zulke verschijnselen zich al in een vroeg stadium voordoen, nog als de ster zeer diep verholen zit in zijn cocon zodat het niet in het optisch of nabij infrarood waar is te nemen maar alleen in het zeer verre infrarood, ” aldus Jonathan Williams van de Universiteit van Hawaï en voegt eraan toe. “Dit laat zien dat het dynamisch mechanisme dat deze uitbarstingen veroorzaakt vrijwel direct begint zodra de ster zich gaat vormen.”

Het beeld toont de 850 micron emissie vanuit de noordelijke punt van de Orion moleculaire wolk. De magenta blokjes tonen de posities van eerder geïdentificeerde jonge sterren. De zoom-in sectie toont data van 20 en 26 november 2016, toen de astronomen de zonnevlam ontdekten. Credits;
Steve Mairs

Mairs noemt het een onverwachte ontdekking, want ze keken op het juiste moment op de juiste plek. “Deze toevalstreffer in de vergaarde data suggereert feitelijk dat dergelijke verschijnselen niet ongewoon zijn. Tot nu toe zijn deze onopgemerkt aan ons voorbij gegaan daar nog niemand een systematische en consistente survey opgezet heeft voor helderheidsvariatie in de dichtbij gelegen stervormingsgebieden in het infrarood submillimeter bereik.” De JCMT survey loopt nog een jaar door en het team hoopt nog minstens één dergelijke zonnevlam te kunnen meemaken. Analyse kan ook meer duidelijkheid brengen in planeetvorming, daar aldus Mairs, zonnevlammen ervan verdacht worden de atmosfeer van planeten aan te tasten, alsook de kans op leven op de betreffende exoplaneten die draaien rond sterren met een lage massa.Het wetenschappelijk artikel The JCMT Transient Survey: An Extraordinary Submillimeter flare in the T Tauri Binary System JW 566′ werd eerder dit jaar op 23 januari gepubliceerd in The Astrophysical Journal  Bron: Sky & Telescope

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aaf3b1/pdf

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.