Met behulp van de ALMA-telescoop in het noorden van Chili zijn astronomen meer te weten gekomen over de wijze waarop reusachtige gaswolken uiteenvallen in dichte kernen, die vervolgens als de kraamkamers van sterren fungeren.
Daarbij is vastgesteld dat de oorzaak van het fragmentatieproces tamelijk voor de hand ligt: het is het resultaat van druk en zwaartekracht.
Ingewikkeldere aspecten zoals magnetische velden en turbulentie lijken een ondergeschikte rol te spelen.
Sterren ontstaan wanneer een grote wolk van gas en stof onder invloed van zijn eigen zwaartekracht samentrekt.
Zodra de samentrekkende materie in een deel van de wolk heet en dicht genoeg wordt om kernfusiereacties in gang te zetten, wordt een ster geboren.
Voor ‘zware’ sterren, dat wil zeggen: sterren met meer dan acht keer zoveel massa als onze zon, is dat echter maar een deel van het verhaal.
De grootste sterren worden niet als eenlingen geboren.
Ze ontstaan uit uit enorme wolken van moleculair gas, die in talrijke fragmenten uiteenvallen.
Uit veel van die fragmenten ontstaat dan een enkelvoudige ster of dubbelster.
Astronomen vragen zich allang af of dit fragmentatieproces andere fysische mechanismen vereist dan de samentrekking die tot de vorming van lichtere sterren leidt.
Zo was onduidelijk of er in die massarijke wolken turbulenties zouden optreden die het samentrekkingsproces zouden versnellen of magnetische velden die het proces juist zouden vertragen.
Om dat te kunnen vaststellen zijn opnamen van een stervormingsgebied nodig die detailrijk genoeg zijn om het fragmentatieproces goed te kunnen bekijken.
Een schoolvoorbeeld van zo’n gebied is G351.77-0.54 in het sterrenbeeld Schorpioen.
Uit eerdere waarnemingen was al gebleken dat deze gaswolk bezig is om uiteen te vallen, maar die waren niet detailrijk genoeg om de afzonderlijke protostellaire kernen te kunnen zien.
De nieuwe ALMA-waarnemingen hebben daar verandering in gebracht.
ALMA bestaat uit 66 radiotelescopen die tezamen tien keer zo scherpe beelden kunnen maken dan hun voorgangers.
Op de beelden die met deze ‘array’ zijn gemaakt zijn subkernen te zien met afmetingen van minder dan 50 astronomische eenheden (dus minder dan 50 keer de gemiddelde afstand tussen aarde en zon).
In combinatie met eerdere waarnemingen van de grotere structuren in de gaswolk wijst dat erop dat het fragmentatieproces tot op de kleinste schalen wordt geregeerd door de algemene gaswet die al op de middelbare school wordt onderwezen.
Toch hebben de ALMA-waarnemingen een verrassing opgeleverd.
Een ster-in-wording is doorgaans omgeven door een accretieschijf, de schijf waarin het uit de omgeving toestromende gas zich ophoopt vooraleer op de ster zelf te belanden.
Onder invloed van magnetische velden wordt een deel van dit gas in de beide richtingen loodrecht op de schijf terug de ruimte in geblazen.
Bij de nieuwe waarnemingen zijn deze straalstromen of ‘jets’ inderdaad opgespoord, maar de accretieschijven zelf bleven onvindbaar.
Dat betekent dat ze waarschijnlijk nog kleiner zijn dan tot nu toe werd aangenomen, maar alleen nóg nauwkeurigere waarnemingen kunnen daar uitsluitsel over geven. (EE)