Международная исследовательская группа, возглавляемая Чин-Фей Ли в Институте астрономии и астрофизики Академии наук Синики, сделала прорывное наблюдение с помощью массива Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), подтверждающего наличие магнитных полей в струе от протозвезды. Считается, что струи играют важную роль в формировании звезд, что позволяет протозвездам выделять массу из аккреционного диска, удаляя момент импульса с диска. Он очень сверхзвуковой и коллимированный и теоретически предсказывается, чтобы его запускали и коллимировали магнитными полями. Находка поддерживает теоретическое предсказание и подтверждает роль струи в звездообразовании.

Рисунок 1: Обнаружение ALMA поляризации линии SiO в струе HH 211. (Top) Составное изображение, показывающее струю HH 211 и отток вокруг него. Синее и красное изображения показывают соответственно приближающуюся сторону (blueshifted) и отступающую (красную сторону) сторону струи в SiO (принятой от Lee et al., 2009). Серое изображение показывает отток в H2 (принят Hirano et al., 2006). (Снизу) Приближение к самой внутренней части струи в пределах 700 а.е. от центрального протозвезда. Оранжевое изображение показывает недавно обнаруженный аккреционный диск с ALMA (Lee et al., 2018). Синие и красные изображения показывают смещенные и красные смещенные стороны самой внутренней струи, выходящей с диска, полученной в нашем наблюдении. Сегменты желтой линии показывают ориентацию поляризации линии SiO в струе. Шкала размеров нашей солнечной системы показана в нижнем правом углу для сравнения размеров. В двух панелях звездочки обозначают возможное положение центрального протозвезды. Фото: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Lee et al

«Хотя давно предсказано, что протозвездная струя имеет резьбу с магнитными полями, никто не был в этом действительно уверен. Благодаря высокой чувствительности ALMA мы наконец подтвердили наличие магнитных полей в протозвездной струе с молекулярной линией поляризации Более интересно, что магнитные поля в струе могут быть спиральными, как видно на струе из активного галактического ядра (AGN). Возможно, тот же механизм работает, чтобы запускать и коллимацию струй как из протозвезды, так и из AGN », говорит Чин-Фэй Ли в ASIAA.

«Обнаруженная поляризация происходит от молекулярной линии SiO в присутствии магнитных полей», — говорит Сян-Чи Хван, который был бывшим студентом университета NTU Чин-Фей Ли, моделирующим поляризацию. «Поляризованное излучение в струе настолько слабое, что мы не смогли обнаружить его с помощью массива субмиллиметров. Мы так рады, что наконец обнаружили его с помощью ALMA».

HH 211 — это четко определенная струя от одной из самых молодых протозвездных систем в Персее на расстоянии около 1000 световых лет. Центральный протостар питания имеет возраст около 10 000 лет (что составляет около 2 млн. Лет нашего Солнца) и массой около 0,05 солнечной массы. Струя богата молекулярным газом SiO и создает впечатляющий молекулярный отток вокруг него (см. Верхнюю панель на рисунке 1).

: Возможные спиральные магнитные поля в струе HH 211.

Рисунок 2: Возможные спиральные магнитные поля в струе HH 211. Синие и красные изображения показывают красные и красные смещенные стороны струи, выходящей с диска, как показано на нижней панели рис. 1. Зеленые спиральные линии показывают возможную морфологию магнитного поля в струе. Звездочка обозначает возможное положение центрального протозвезда. Шкала размеров нашей солнечной системы показана в нижнем правом углу для сравнения размеров. Фото: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Lee et al.

С ALMA команда увеличилась до самой внутренней части струи в 700 а.е. от центрального протозвезды, где излучение является самым ярким в SiO. Они обнаружили поляризацию линии SiO в сторону приближающейся (блушфедшей) стороны струи (см. Нижнюю панель на рисунке 1). Поляризация имеет долю около 1,5% и ориентацию, грубо выровненную с осью струи. Эта поляризация поля обусловлена ​​эффектом Голдрейха-Килафиса, подтверждающим наличие магнитных полей в струе. Ориентация магнитных полей может быть тороидальной или полоидальной. Согласно текущим моделям запуска струй, магнитные поля, как ожидается, будут винтовыми и должны быть в основном тороидальными там, где обнаруживается поляризация, чтобы коллимация струи. Будут предложены более глубокие наблюдения для определения поляризации линии на отступающей (красной смещенной) стороне струи и проверки на согласованную морфологию поляризации. Кроме того, для подтверждения морфологии поля будет наблюдаться дополнительная линия SiO.

Наблюдение открывает захватывающую возможность непосредственного обнаружения и характеристики магнитных полей в протозвездных струях посредством высокочувствительного изображения с высокой чувствительностью с ALMA, что может улучшить теории образования струи и, таким образом, наше понимание процесса подачи в самой внутренней области звездного образования.

По материалам phys.org