Магнитное поле впервые зафиксировано вокруг струи молодой звезды

Астрономы впервые напрямую зафиксировали магнитное поле, обволакивающее струю газа, исходящую от рождающейся звезды. Это наблюдение подтверждает давние теоретические предположения о том, как молодые светила сбрасывают излишки вещества и момента вращения.

Объектом изучения стала молодая двойная звезда NGC 1333 IRAS 4A, расположенная в молекулярном облаке Персея на расстоянии около 960 световых лет от Земли.

Новорожденные звёзды растут, притягивая газ и пыль из окружающего диска, но одновременно часть материи выбрасывают обратно в космос в виде узких струй и более широких потоков. Учёные давно подозревали, что этот процесс направляется магнитными полями, которые закручиваются в воронкообразную структуру.

С помощью телескопа ALMA, разрешающая способность которого примерно в 30 раз выше, чем у более старых инструментов, исследователи измерили слабую поляризацию излучения угарного газа в потоке. Это позволило проследить форму и силу магнитного поля на расстоянии всего нескольких сотен астрономических единиц от звезды.

Оказалось, что поле очень слабое — намного слабее земного, однако в межзвёздных масштабах его достаточно, чтобы управлять движением газа. Оно обхватывает выброс подобно спирали: силовые линии идут перпендикулярно направлению потока и совпадают с его вращением. Такая геометрия соответствует тороидальному («пончикообразному») полю, которое предсказывали теоретические модели, но ранее не видели с таким уровнем детализации.

Команда также обнаружила простую математическую связь между скручиванием магнитного поля и электрическими токами в газе, основанную на законе Ампера. Эта линейная зависимость даёт астрономам новый и более прямой способ определять направление магнитных полей в звёздных колыбелях — задача, которая традиционно считается очень сложной.

Понимание того, как магнитные поля формируют звёздные истечения, помогает объяснить, как молодые звёзды сбрасывают избыточное вещество и момент вращения, чтобы продолжать расти, а не разрушаться. Тот же физический процесс, как полагают, действует в самых разных масштабах — от новорожденных звёзд до сверхмассивных чёрных дыр в далёких галактиках.

Полученные результаты не только подтверждают магнитоцентробежный механизм запуска протозвёздных ветров, но и открывают возможность для прямого измерения параметров ионизованного газа в выбросах. Это важно для понимания эволюции молодых светил и аккреционных процессов во Вселенной.