Κάτι περίεργο συμβαίνει μέσα σε ένα κοντινό αστρικό φυτώριο. Ένα εμβρυϊκό αστέρι εκπέμπει μια υγιή λάμψη; στις ακτίνες Χ. Σαν ένα πρόωρο παιδί, το αναπτυσσόμενο αστέρι (πρωτόσταρ) είναι πολύ νεαρό για τέτοιου είδους συμπεριφορά.
Νέα αστέρια γεννιούνται όταν ένα σύννεφο σκόνης και αερίου στον διαστρικό χώρο καταρρέει κάτω από τη δική του βαρύτητα, ή έτσι νομίζαμε. Η παράξενη συμπεριφορά αυτού του πρωτοστάτου αποκαλύπτει ότι κάτι άλλο μπορεί να βοηθήσει τη βαρύτητα να μετατρέψει ένα σωρό αέριο και σκόνη σε αστέρι.
Οι επιστήμονες έχουν διαπεράσει ένα σκονισμένο αστρικό φυτώριο για να συλλάβουν την πρώτη και πιο λεπτομερή εικόνα ενός καταρρέοντος αερίου που μετατρέπεται σε αστέρι, ανάλογο με τον πρώτο υπέρηχο ενός μωρού.
Η παρατήρηση, που έγινε κυρίως με το παρατηρητήριο XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, υποδηλώνει ότι κάποια μη πραγματοποιημένη, ενεργητική διαδικασία - πιθανότατα σχετίζεται με μαγνητικά πεδία - υπερθερμαίνει την επιφάνεια του πυρήνα του σύννεφου, ωθεί το σύννεφο όλο και πιο κοντά στο να γίνει αστέρι.
Η παρατήρηση σηματοδοτεί την πρώτη σαφή ανίχνευση των ακτίνων Χ από έναν νεογέννητο αλλά και ψυχρό πρόδρομο σε ένα αστέρι, που ονομάζεται πρωτόστρο Κλάσης 0, πολύ νωρίτερα στην εξέλιξη ενός αστεριού από ό, τι οι περισσότεροι ειδικοί σε αυτόν τον τομέα θεώρησαν πιθανό. Οι ακτίνες Χ παράγονται στο διάστημα με διαδικασίες που απελευθερώνουν πολύ ενέργεια και θερμότητα. Η απροσδόκητη ανίχνευση ακτίνων Χ από ένα τόσο κρύο αντικείμενο αποκαλύπτει ότι η ύλη πέφτει προς τον πυρήνα του πρωτοστάτου 10 φορές πιο γρήγορα από το αναμενόμενο μόνο από τη βαρύτητα.
«Βλέπουμε τον σχηματισμό αστεριών στο εμβρυϊκό του στάδιο», δήλωσε ο Δρ Kenji Hamaguchi, ερευνητής που χρηματοδοτείται από τη NASA στο Goddard Space Flight Center της NASA στο Greenbelt, MD, επικεφαλής συγγραφέας σε μια έκθεση στο The Astrophysical Journal. «Προηγούμενες παρατηρήσεις έχουν καταγράψει το σχήμα τέτοιων νεφών αερίου αλλά ποτέ δεν μπόρεσαν να κοιτάξουν μέσα. Η ανίχνευση των ακτίνων Χ αυτό νωρίς δείχνει ότι η βαρύτητα από μόνη της δεν είναι η μόνη δύναμη που διαμορφώνει νεαρά αστέρια. "
Τα υποστηρικτικά δεδομένα προήλθαν από το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra της NASA, το τηλεσκόπιο Subaru της Ιαπωνίας στη Χαβάη και το τηλεσκόπιο 88 ιντσών του Πανεπιστημίου της Χαβάης.
Η ομάδα του Hamaguchi ανακάλυψε ακτίνες Χ από ένα πρωτόστατο κατηγορίας 0 στην περιοχή σχηματισμού αστεριών R Corona Australis, περίπου 500 έτη φωτός από τη Γη.
Η κλάση 0 είναι η νεότερη κατηγορία πρωτότυπων αντικειμένων, περίπου 10.000 έως 100.000 χρόνια στη διαδικασία αφομοίωσης. Η θερμοκρασία του νέφους είναι περίπου 400 βαθμούς κάτω από το μηδέν Φαρενάιτ (μείον 240 Κελσίου). Μετά από λίγα εκατομμύρια χρόνια, η πυρηνική σύντηξη αναφλέγεται στο κέντρο του καταρρέοντος πρωτότυπου νέφους και σχηματίζεται ένα νέο αστέρι.
Η ομάδα εικάζεται ότι τα μαγνητικά πεδία στον πυρήνα του περιστρεφόμενου πρωτοστάτου επιταχύνουν την ύλη εισαγωγής σε υψηλές ταχύτητες, παράγοντας υψηλές θερμοκρασίες και ακτίνες Χ στη διαδικασία. Αυτές οι ακτίνες Χ μπορούν να διεισδύσουν στη σκονισμένη περιοχή για να αποκαλύψουν τον πυρήνα.
«Αυτό δεν είναι απαλό ελεύθερο αέριο», δήλωσε ο Δρ Michael Corcoran της NASA Goddard, συν-συγγραφέας της έκθεσης. «Οι εκπομπές ακτίνων Χ δείχνουν ότι οι δυνάμεις φαίνεται να επιταχύνουν την ύλη σε υψηλές ταχύτητες, θερμαίνοντας περιοχές αυτού του νέφους κρύου αερίου σε 100 εκατομμύρια βαθμούς Φαρενάιτ. Η εκπομπή ακτίνων Χ από τον πυρήνα μας δίνει ένα παράθυρο για να διερευνήσουμε τις κρυφές διεργασίες με τις οποίες τα σύννεφα ψυχρού αερίου καταρρέουν στα αστέρια. "
Ο Hamaguchi παρομοίασε τη δημιουργία ακτίνων Χ στο πρωτόστρο Κλάσης 0 με αυτό που συμβαίνει κατά τη διάρκεια των ηλιακών εκρήξεων στον Ήλιο μας. Η ηλιακή επιφάνεια έχει πολλούς μαγνητικούς βρόχους, οι οποίοι μερικές φορές μπερδεύονται και απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας. Αυτή η ενέργεια μπορεί να επιταχύνει ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια (ηλεκτρόνια και ιονισμένα άτομα) σε ταχύτητες 7 εκατομμυρίων μιλίων την ώρα. Τα σωματίδια συνθλίβουν στην ηλιακή επιφάνεια και δημιουργούν ακτίνες Χ. Παρόμοια μπερδεμένα μαγνητικά πεδία μπορεί να είναι υπεύθυνα για τις ακτίνες Χ που παρατηρούνται από τον Hamaguchi και τους συνεργάτες του.
Η ανίχνευση μαγνητικών πεδίων από ένα εξαιρετικά νεαρό πρωτόκολλο κατηγορίας 0 παρέχει έναν κρίσιμο κρίκο στην κατανόηση της διαδικασίας σχηματισμού άστρων, επειδή οι βρόχοι μαγνητικού πεδίου πιστεύεται ότι παίζουν κρίσιμο ρόλο στη συγκράτηση της κατάρρευσης του νέφους. Μόνο ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια, που ονομάζονται ιόντα, ανταποκρίνονται στα μαγνητικά πεδία. Οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι από πού προέρχονται τα μαγνητικά πεδία ή τα ιόντα. Ωστόσο, οι ακτίνες Χ θα ιονίσουν άτομα, δημιουργώντας περισσότερα ιόντα που θα επιταχυνθούν μέσω μαγνητικής δραστηριότητας και θα δημιουργήσουν περισσότερες ακτίνες Χ.
Η ομάδα χρησιμοποίησε το XMM-Newton για την ισχυρή του ικανότητα συλλογής φωτός, απαραίτητη για αυτόν τον τύπο παρατήρησης όπου τόσο λίγες ακτίνες Χ διεισδύουν στη σκονισμένη περιοχή και την εξαιρετική ισχύ ανάλυσης του Chandra για να εντοπίσει τη θέση της ακτίνας X. Η ομάδα χρησιμοποίησε το υπέρυθρο τηλεσκόπιο Subaru για να προσδιορίσει την ηλικία του πρωτοστάτη.
«Η ηλικία βασίζεται σε ένα καθιερωμένο γράφημα φασμάτων, ή χαρακτηριστικά του υπέρυθρου φωτός, καθώς το πρωτόστατο εξελίσσεται μέσα σε ένα εκατομμύριο χρόνια», δήλωσε ο Κο Νεντάτσι, διδακτορικός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο που ηγήθηκε του Subaru παρατήρηση.
Η επιστημονική ομάδα περιλαμβάνει επίσης τον Δρ. Ο Rob Petre και ο Nicholas White της NASA Goddard, ο Dr. Beate Stelzer του Αστεροσκοπείου στο Παλέρμο της Ιταλίας και ο Dr. Naoto Kobayashi του Πανεπιστημίου του Τόκιο. Το Kenji Hamaguchi χρηματοδοτείται μέσω του Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας. Ο Michael Corcoran χρηματοδοτείται μέσω του Πανεπιστημίου Space Research Association.
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
