Mágneses tér a csillagbölcsőkben

A csillagkeletkezés erősen leegyszerűsített modellje szerint egy hatalmas kiterjedésű gáz- és porfelhő a gravitációs erők hatására összehúzódásba kezd. Ennek következtében központi tartománya egyre sűrűbbé és forróbbá válik, míg végül a középpontban a körülmények megfelelővé válnak a nukleáris fúziók beindulásához - vagyis megszületik a csillag.

Fantáziakép a TVLM513-46546 jelű objektumról és erős gravitációs teréről (Forrás: Dana Berry, Gemini Observatory, SkyWorks Digital Animation)

A valóságban a hatalmas kiterjedésű felhőnek csak egy kis hányada alkotja a majdani csillagot. Mivel pedig a tömegvonzás igyekszik a felhő teljes anyagát a középpontba vonzani, valamiféle másik erőhatásnak kell megakadályoznia ebben.

Ebben két lehetséges hatás játszhat közre, írta meg a Hírek.csillagászat.hu.

Az egyik elképzelés szerint mivel a mágneses térben áramló anyag számára a mozgás csak az tér által kijelölt erővonalak mentén lehetséges, így a mágneses tér megakadályozza az anyag minden irányból történő beesését.

A másik hatás az anyag turbulenciája lehet: ezek az felhő anyagának felkavarásával tulajdonképpen kifelé irányuló nyomást keltenek, ami szintén a gravitációs erő ellen dolgozik.

E két hatás erősségét illetően már régóta folynak a viták. Most azonban Hua-bai Li (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) és kutatócsoportja az első megfigyelési eredményeket szolgáltatták a kérdés megoldásához.

Az Astrophysical Journalban közlésre elfogadott cikkük szerint a kutatók összesen 25 csillagközi felhőben figyelték meg az objektum központi, fényes sűrűsödését. Ezek a születésben levő csillagok magját tartalmazó felhők közül egyesek akár 6500 fényévnyire is voltak a Földtől.

A megfigyelések során a kibocsátott fény polarizáltságát vizsgálták meg. A polarizáltság mértékéből a mágneses mező erősségére következtethettek, a polarizáltság iránya pedig a mező irányával áll összefüggésben. A mérések során a magvidékben tapasztalható mágneses mező jellemzőit hasonlították össze a környező, igen ritka felhőkben megfigyelhető mágneses tér jellemzőivel.

Az eredmények szerint a mágneses mezők általában hasonló irányokba álltak be, dacára a megfigyelt objektumok igen eltérő méreteinek (1 fényéves méretű mag-tartományok az 1000 fényév méretű ködösségekben) és sűrűségüknek, melyek akár több nagyságrenddel eltértek. Mivel a feltételezett turbulenciák az anyag összekavarása mellett a helyi mágneses terek irányait is összekuszálnák, a megfigyelt térjellemzők arra utalnak, hogy a mágnesesség sokkal erősebb hatás, mint a molekulafelhők belső turbulenciái.

Tekintettel arra, hogy a megfigyelési eredmények szerint a molekuláris felhők és azok belső sűrűbb tartományai nem csak gravitációs, hanem mágneses szempontból is egy objektumot alkotnak, a csillagkeletkezési modellekben is számolni kell az erős mágneses terek jelenlétével és hatásaival. Ezek tanulmányozása révén fontos lépést tehetünk a csillagkeletkezési folyamatok pontosabb megértéséhez, illetve annak tisztázásához, hogyan fejlődhetett az ősi Univerzum a ma megfigyelhető világunkká.