Астрономы впервые напрямую увидели закрученное магнитное поле вокруг новорождённой звезды
Астрономы с помощью радиотелескопа ALMA впервые получили изображения магнитного поля, закрученного вокруг потока газа, выбрасываемого молодой звездой. Наблюдение подтвердило теоретическую модель, которая десятилетиями объясняла, как магнитные поля запускают и формируют мощные струи вещества при рождении звёзд.
Исследователи изучили молодую двойную звёздную систему NGC 1333 IRAS 4A, расположенную в молекулярном облаке Персея примерно в 960 световых годах от Земли. Новые данные позволили рассмотреть структуру магнитного поля на расстоянии всего нескольких сотен астрономических единиц от формирующейся звезды.
Молодые звёзды растут, поглощая газ и пыль из окружающего диска. Одновременно часть вещества выбрасывается обратно в космос в виде узких быстрых струй и более широких потоков. Учёные давно предполагали, что эти выбросы формируются магнитным полем, закрученным вокруг струи воронкообразной структуры.
ALMA примерно в 30 раз превосходит предыдущие телескопы по разрешающей способности, что позволило исследователям измерить слабую поляризацию излучения молекул угарного газа в потоке IRAS 4A. По этому сигналу они восстановили форму и характеристики магнитного поля.
Оказалось, что поле имеет напряжённость в несколько тысячных гаусса и закручивается вокруг потока подобно спирали. Оно ориентировано перпендикулярно направлению движения газа и соответствует его вращению. Такая геометрия характерна для тороидального, то есть кольцеобразного, магнитного поля и именно её предсказывали теоретические модели формирования звёзд.
Наблюдение также позволило установить связь между закручиванием магнитного поля и электрическими токами в газе. Исследователи описали её с помощью закона Ампера и считают, что эта зависимость может стать новым способом определения направления магнитных полей в облаках газа и пыли, где рождаются звёзды.
Магнитные поля играют важную роль в процессе звёздообразования. Они помогают молодой звезде избавляться от избыточного вещества и углового момента, благодаря чему она может продолжать расти и не начинает вращаться настолько быстро, чтобы потерять устойчивость. Аналогичные физические механизмы, хотя и в совершенно других масштабах, могут участвовать в формировании потоков вещества вокруг сверхмассивных чёрных дыр.
Исследование в журнале Nature Communications.