Gravitation omformar magnetfält i stjärnhopar

 

Bild wikipedia infraröd bild av Kattassnebulosan av James Webb-teleskopet. Ett stjärnbildningsområde i molekylmolnet NGC 6334 som finns i riktning mot stjärnbilden Skorpionen 4500 ljus bort .

Astronomer har fångat den tydligaste bilden hittills av hur massiva stjärnor uppkommer vilket avslöjar ett dramatiskt samspel mellan gravitation och magnetfält i några av vår galax mest dynamiska stjärnbildningsområden.

Ett team under ledning av Dr. Qizhou Zhang från Centrum för astrofysik | Harvard & Smithsonian använde Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) till att genomföra den mest omfattande och detaljerade kartläggningen hittills av magnetfält i 17 områden där massiva stjärnhopar  bildas just nu. Observationer som sträcker sig ner till bara några tusen astronomiska enheter (ungefär 10 gånger avståndet från solen till Pluto) och ger den första statistiska uppgiften om hur de osynliga krafterna magnetism och gravitation ger effekter som formar bildandet av stjärnor djupt in i gigantiska molekylmoln.

Nya ALMA-observationer (Almateleskopet finns i Chile) som Zhangs forskarlag gjort har gett viktig kunskap om hur dessa krafter konkurrerar och samverkar. Genom att mäta hur magnetfältens riktningar förändras på olika avstånd från unga protostjärnor fann forskarna att då gasen  tätnar börjar gravitationen vinna den kosmiska dragkampen mellan denna och magnetismen. Magnetfält, som till en början motstår gravitationen dras gradvis i linje med infallande gas vilket tydligt indikerar att gravitationen blir den ledande kraften som formar det kollapsande molnet.

Studien är den första där astronomer statistiskt visar hur de spårat hur magnetfält beter sig när gravitationen drar ett stjärnbildande moln inåt, mätt i tusentals astronomiska enheter, över ett stort urval av massiva stjärnhopsbildande områden. Resultaten avslöjade ett överraskande mönster: magnetfältets orienteringar sker inte bara slumpmässigt. I stället visar de två preferenser: ibland i linje med gravitationens riktning, ibland vinkelrät vilket visar ett komplext och utvecklande förhållande mellan dessa två kosmiska krafter.

 Resultaten av denna studie publicerades i The Astrophysical Journal som "Impact of Gravity on Changing Magnetic Field Orientations in a Sample of Massive Protostellar Clusters Observed with ALMA" av Q. Zhang et al.