דיאטת המגנטיות המבוקרת של כוכבים מאסיבים

חוקרים גרמנים גילו כי לשדה המגנטי יש תפקיד חשוב בעת לידת כוכבים מאסיבים. כוכבים אלה מבקרים את הרכבו הכימי של החומר הבין כוכבי ובסופו של דבר גם  של הכוכבים הקטנים יותר וכוכבי הלכת

צוות אסטרונומים מאוניברסיטת בון, השתמשו ברשת טלסקופי הרדיו MERLIN ממצפה ג'ודרל באנק, על מנת להראות שלשדה המגנטי יש תפקיד חשוב בעת לידת כוכבים מאסיבים. שדות מגנטיים כבר ידועים בזה שיש להם השפעה חזקה על היווצרות כוכבים קטנים יותר כמו השמש שלנו. מחקר חדש חושף שהיווצרות כוכבים מאסיבים בהרבה נוצרים גם הם בדרך דומה.

המחקר פורסם בכתב העת Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

כוכבים מאסיבים, הגדולים פי 8 מהשמש שלנו, הכרחיים בהיווצרות כוכבים אחרים, כוכבי לכת ואפילו החיים. למרות היותם נדירים, הם שולטים בהרכב ובהיווצרות של חומר בינכוכבי בגלקסיה והם אחראים ליצירת היסודות הכבדים כמו ברזל. עם זאת, שאלת היווצרותם של הכוכבים המאסיביים היוותה חידה קשה ללא מענה. תפקידם של השדות המגנטיים בתהליך זה במיוחד מהווה נושא למחלוקות רבות. מדענים רבים מאמינים שקרינה או מערבולות הם גורמים מרכזיים יותר, ולכן תהליך ההיווצרות של כוכבים מאסיבים יהיה שונה מאותו התהליך בכוכבים קטנים יותר כמו השמש.

“בעוד שדות מגנטיים נצפו בעננים מולקולרים של מימן באזורי היווצרות של כוכבים, תצפיות בכוכבים מאסיבים הן מועטות”, אומר ד”ר ווטר וולמינגס, ראש המחקר. “אם היווצרות הכוכבים המאסיביים זהה לתהליך ההיווצרות בדומיהם הקטנים יותר, יש לנו את היכולת לאתר את השדות המגנטיים החזקים הדרושים ליצירת הסילונים ולייצוב הדיסקה הממוקמת ביניהם”.

לראשונה וולמינג ועמיתיו הצליחו לצפות במבנה תלת מימדי של השדה המגנטי סביב דיסקה של כוכב מאסיבי שנולד (או פרוטוסטאר), Cepheus A HW2. במרחק של 2300 שנות אור מהשמש, קפאוס A הוא אחד האזורים הקרובים אלינו בהם כוכבים מאסיביים נוצרים. תצפיות קודמות על האזור חשפו נוכחות של דיסקה בתוכה הגז נע אל עבר HW2. בתצפיות החדשות, מצאו האסטרונומים שהשדה המגנטי הוא באופן מפתיע רגיל וחזק, דבר הקובע כיצד חומר יועבר בתוך הדיסקה ויזין את הכוכב החדש.

“הטכניקה החדשה שלנו מאפשרת לראשונה למדוד את מבנה השדה המגנטי בתלת מימד מסביב לפרוטוסטר המאסיבי. אנו יכולים לראות שהמבנה שלו דומה באופן מפתיע לאיך שאנו חושבים שהשדה נראה ומתנהג בתהליך היווצרות כוכבים קטנים יותר”, מוסיף הויב ג'אן ואן לאנגבלד, מחבר נוסף של המאמר ומנהל במערך קווי הבסיס האירופי הגדול באינטרפרומטריה (JIVE).

על מנת לקבוע את מבנה השדה המגנטי, החוקרים השתמשו במערך טלסקופי MERLIN לצפות בגלי רדיו (באורך גל של כ-5 ס”מ), שמוגדלים ע”י מולקולות מתאנול. מולקולות המת'נול הללו, שהן הפשוטות ברכיבי האלכוהול, התגלו באזור המקיף את דיסקת הכוכב המאסיבי HW2, המתפרס על פני מרחב הגדול פי 10 מכל מערכת השמש. אזורים כאלו מכונים מייזרים, כי הם מגדילים את הקרינה בגלי מיקרו באותה דרך בה לייזרים מגדילים קרינת אור. למרות ששדה מגנטי חזק מיצר רק טביעות אצבע חלשות מאוד של אותות ממולקולות המת'נול, ההגדלה הזו מספיק גדולה על מנת לאפשר את קיומו של המחקר.

התצפיות החדשות יהוו אבן פינה של אחד מהפרוייקטים המדעיים הגדולים ביותר, שנעשה על ידי רשת טלסקופי הרדיו e-MERLIN. הרשת היא שידרוג לרשת MERLIN אשר משפרת את רגישותה פי 10. במהלך מחקרו, מתכוון ד”ר וולמינגס לחשוף את השדה המגנטי ואת הסביבה המידית של כוכבי פרוטוסטר מאסיבים רבים בגילאים שונים.

ההודעה לעיתונות