Met behulp van het GRAVITY-instrument van de Europese Very Large Telescope hebben astronomen de naaste omgeving van een ster-in-wording onderzocht.
Hun waarnemingen bevestigen de theorie dat het magnetische veld van zo’n ‘babyster’ een belangrijke rol speelt bij de aanvoer van materie uit de schijf van gas en stof die hem omringt (Nature).
Bij hun vorming zijn sterren nog relatief klein en zitten ze diep verscholen in een wolk van gas.
Maar in de loop van de honderdduizenden jaren trekken ze steeds meer gas naar zich toe en groeit hun massa.
Met behulp van het GRAVITY-instrument hebben astronomen nu kunnen aantonen dat dit gas door het magnetische veld van de ster naar diens oppervlak toe wordt geleid.
Met de bestaande telescopen op aarde en in de ruimte is dit proces niet rechtstreeks waarneembaar: daarvoor zijn de relevante details te klein.
Met het GRAVITY-instrument lukt het wel: het verenigt de vier 8-meter telescopen van de Very Large Telescope tot één ‘virtuele’ telescoop die details kan onderscheiden die normaal gesproken alleen waarneembaar zijn met een 100-meter telescoop.
Met behulp van dit instrument hebben de astronomen het centrale deel van de gasschijf rond de jonge ster TW Hydrae waargenomen.
Met een afstand van 196 lichtjaar staat deze ster relatief dichtbij en bovendien zien we zijn gasschijf bijna recht van ‘boven’.
De waarnemingen laten zien dat de nabij-infraroodstraling die van dit stersysteem afkomstig is, inderdaad zijn oorsprong vindt in het centrale deel van de accretieschijf, waar het waterstofgas op het steroppervlak belandt.
Dat wijst er sterk op dat de ‘groei’ van de ster wordt bepaald door een proces dat ‘magnetosferische accretie’ wordt genoemd.
Dat betekent dat de toestromende materie in goede banen wordt geleid door het magnetische veld van de babyster zelf.
Je zou misschien verwachten dat de materie uit de accretieschijf door de zwaartekracht vanzelf wel op de ster belandt, maar zo simpel is het niet.
Vanwege het behoud van impulsmoment kan materie die rond de ster draait niet in rechte lijn op diens oppervlak vallen.
Door de wrijving die binnen de accretieschijf optreedt kan een deel van het gas de ster wel wat naderen, maar dichterbij dan vijfmaal de diameter van de ster komt het zonder hulp van buitenaf niet.
Dertig jaar geleden bedacht de Duitse astronoom Max Camenzind een oplossing voor dit probleem.
Volgens hem zouden de magnetische velden van jonge sterren ervoor zorgen dat gas vanuit het binnenste deel van de accretieschijf naar de ster toe kan stromen.
De GRAVITY-waarnemingen bevestigen dit.
Ze laten zien dat zich op minder dan tweemaal de diameter van TW Hydrae, ruimschoots binnen het ‘onoverbrugbare’ gebied rond de ster, heet waterstofgas bevindt.
Tot zo dichtbij de ster kan het gas van de accretieschijf zich niet uitstrekken.
Ook kan het hete gas niet van de ster zelf afkomstig zijn. Volgens de astronomen resteert er maar één plausibele verklaring: het magnetosferische accretiemodel. (EE) (Image Credit: A. Mark Garlick)
