14 mei 2021

Jonge sterren worden gevoed met materie via hun magnetische veldlijnen

Impressie van een jonge ster die via z´n magnetische veldlijnen materie krijgt aangevoerd. Credit: A. Mark Garlick

Met behulp van het GRAVITY instrument zijn sterrenkundigen erin geslaagd om jonge sterren in hun onmiddellijke nabijheid te bestuderen. Daaruit blijkt dat een al dertig jaar oude theorie inderdaad juist is, namelijk dat jonge sterren materiaal vanuit de omringende accretieschijf aangeleverd krijgen via hun magnetische veldlijnen.

GRAVITY is verbonden aan alle vier grote VLT telescopen van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO), gezamenlijk kunnen ze details zien waar een 100 meter telescoop voor nodig is. Met GRAVITY keken ze onder andere naar TW Hydrae, een jonge T-Tauri ster (5-10 miljoen jaar oud) op 196 lichtjaar afstand. Die ster is omgeven door een accretieschijf van gas en stof en gezien vanaf de aarde kijken we recht van boven op de schijf. Je zou verwachten dat materie vanuit het binnenste deel van de accretieschijf op de ster valt en dat deze zo in massa groeit. Maar dat blijkt niet het geval te zijn en de oorzaak is de bekende wet van behoud van impulsmoment. Daardoor heeft de materie een bepaalde snelheid in haar baan om de jonge ster en is het lastig om direct naar de ster te vallen. Het blijkt dat materie binnen tien keer de straal van de ster zich door die behoudswet anders gaat gedragen. Stof in de accretieschijf lijkt tot een afstand van 7,5 keer de straal van de ster te kunnen voorkomen, gas tot 3,5 sterstralen (zie afbeelding hieronder).

Het proces van magnetosferische accretie bij jonge sterren. Credit: MPIA graphics department

Dertig jaar geleden kwam Max Camenzind (Landessternwarte Königstuhl) met een theorie om het probleem van de invallende materie op te lossen: sterren hebben een magnetisch veld en via hun magnetische veldlijnen zou de materie naar de ster kunnen vloeien. Dat wordt magnetosferische accretie genoemd, iets dat drie decennia hypothetisch was. Maar nu is het dus daadwerkelijk waargenomen en wel met het GRAVITY instrument vij TW Hydrae. Rebeca García López en haar collegae konden met GRAVITY een emissielijn waarnemen, die Brackett-? (kortweg Br?) wordt genoemd. De straling komt van een gebied dat maximaal 3,5 keer de straal van TW Hydrae vandaan ligt, da’s drie miljoen km, acht keer de afstand aarde-maan. Dat ligt kan niet afkomstig zijn van de accretieschijf, volgens de behoudswet, en het kan ook niet afkomstig zijn van de ster zelf, dus moet het wel komen van materie die via de magnetische veldlijnen vanuit het binnenste deel van de accretieschijf naar de ster vloeit. Hier het vakartikel over de waarnemingen, verschenen in Nature. Bron: Max Planck.

Speak Your Mind

*

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