Astronomen hebben nieuwe inzichten verkregen in het proces van sterformatie door de invloed van magnetische velden in prestellaire kernen te bestuderen. Onderzoek naar de specifieke kern L1544 werpt licht op hoe gaswolken uiteindelijk inklappen om nieuwe zonnestelsels te vormen.
Het proces van het ontstaan van sterren is lange tijd een van de grootste mysteries in de astronomie gebleven. In 1985 vergeleek natuurkundige Heinz R. Pagels sterren met wilde dieren: men kon weliswaar de jonge exemplaren observeren, maar de eigenlijke geboorte bleef een verborgen en geheim gebeuren. Decennia later zijn wetenschappers echter dichter bij een volledig begrip van wat er precies gebeurt in de zogenaamde stellaire kraamkamers doorheen het universum, aldus berichtgeving van universetoday.com.
De rol van magnetische velden
Hoewel het algemeen bekend is dat sterren ontstaan wanneer wolken van gas en stof inklappen tot prestellaire kernen, bleven er veel onbeantwoorde vragen over de precieze dynamiek. Een van de meest cruciale onbekenden was de rol van magnetische velden binnen deze wolken. Om dit te onderzoeken, hebben onderzoekers van de Kyushu University en het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics gebruikgemaakt van geavanceerde radiostronomietechnieken.
Onder leiding van Doris Arzoumanian van de Kyushu University is er specifiek onderzoek gedaan naar een prestellaire kern die bekendstaat als L1544. Deze kern bevindt zich in het Taurus Molecular Complex, een regio in de Melkweg die met een afstand van 140 parsecs een van de dichtstbijzijnde stervormingsgebieden bij de aarde is, zoals beschreven door .
Ambipolaire diffusie en gravitatie
Een centraal onderdeel van het onderzoek is het fenomeen genaamd 'ion-neutrale drift'. In de buitenste delen van een prestellaire kern zijn zowel ionen als neutrale moleculen gebonden aan de magnetische veldlijnen. Echter, naarmate men dieper in de kern doordringt, vindt er een proces plaats waarbij de neutrale moleculen zich loskoppelen van deze veldlijnen.
Dit proces, dat bekendstaat als ambipolaire diffusie, zorgt ervoor dat de neutrale stoffen sneller naar het centrum van de kern vallen dan de ionen, die wel aan de magnetische velden vast blijven zitten. Volgens de bevindingen van het team van Arzoumanian, gepubliceerd via , is deze ontkoppeling essentieel voor het begin van de gravitationele collaps. Wanneer de collaps eenmaal start, vormt zich in het centrum een protoster, wat uiteindelijk kan leiden tot een stellair systeem dat vergelijkbaar is met ons eigen zonnestelsel.
Chemische complexiteit in de kou
Naast de fysieke dynamiek van de inklapping, wijzen onderzoekers op de chemische waarde van prestellaire kernen. Arzoumanian beschrijft deze lichamen als fascinerend omdat ze extreem dicht en koud zijn. Deze specifieke omstandigheden maken het mogelijk dat moleculen zich assembleren tot complexere structuren.
Volgens de analyse van kunnen deze koude omgevingen dienen als bron voor prebiotische organische moleculen, wat belangrijke implicaties heeft voor het begrijpen van de chemische oorsprong van het leven in het universum.
Het onderzoek is mede mogelijk gemaakt door observaties met het Institute for Radio Astronomy in the Millimetre Range (IRAM), waarmee de interactie tussen materie en magnetisme in de vroege stadia van sterformatie nauwkeurig in kaart kon worden gebracht, zoals vermeld in de rapportage van .