Astronomen denken dat ze grip hebben op hoe sterren ter grootte van een zon samenkomen. Ze kunnen continu voeden met deze 'donut' van materiaal, terwijl krachtige stralen van straling uit hun polen stromen. Het materiaal kan zich blijven verzamelen op de ster terwijl het deze straling vermijdt, die het normaal gesproken de ruimte weer in zou blazen.
Astronomen die de radiotelescoop Very Large Array (VLA) van de National Science Foundation gebruiken, hebben belangrijke bewijzen ontdekt die hen kunnen helpen erachter te komen hoe zeer zware sterren kunnen ontstaan.
'We denken te weten hoe sterren zoals de zon worden gevormd, maar er zijn grote problemen bij het bepalen hoe een ster die tien keer zo zwaar is als de zon, zoveel massa kan verzamelen. De nieuwe waarnemingen met de VLA hebben belangrijke aanwijzingen opgeleverd om dat mysterie op te lossen ', zegt Maria Teresa Beltran van de universiteit van Barcelona in Spanje.
Beltran en andere astronomen uit Italië en Hawaï bestudeerden een jonge, massieve ster genaamd G24 A1 op ongeveer 25.000 lichtjaar van de aarde. Dit object is ongeveer 20 keer zo zwaar als de zon. De wetenschappers rapporteerden hun bevindingen in het nummer van 28 september van het tijdschrift Nature.
Sterren vormen zich wanneer gigantische interstellaire wolken van gas en stof door zwaartekracht instorten, waardoor het materiaal wordt samengedrukt tot wat de ster wordt. Terwijl astronomen denken dat ze dit proces redelijk goed begrijpen voor kleinere sterren, liep het theoretische raamwerk vast met grotere sterren.
"Wanneer een ster ongeveer acht keer de massa van de zon bereikt, stort hij voldoende licht en andere straling uit om de verdere instorting van materiaal te stoppen," legde Beltran uit. 'We weten dat er veel grotere sterren zijn dan dat, dus de vraag is: hoe krijgen ze zoveel massa?'
Een idee is dat invallende materie een schijf vormt die rond de ster wervelt. Met het grootste deel van de straling die ontsnapt zonder de schijf te raken, kan materiaal van de schijf in de ster blijven vallen. Volgens dit model zal enig materiaal langs de rotatie-as van de schijf naar buiten worden geslingerd tot krachtige uitstromen.
"Als dit model correct is, moet er materiaal naar binnen vallen, naar buiten rennen en tegelijkertijd rond de ster draaien", zei Beltran. "In feite is dat precies wat we zagen in de G24 A1. Het is voor het eerst dat alle drie soorten bewegingen worden gezien in één jonge, massieve ster '', voegde ze eraan toe.
De wetenschappers volgden bewegingen in gas rond de jonge ster door radiogolven te bestuderen die werden uitgestoten door ammoniakmoleculen met een frequentie dichtbij 23 GHz. De Doppler-verschuiving in de frequentie van de radiogolven gaf hen informatie over de bewegingen van het gas. Met deze techniek konden ze gas detecteren dat naar binnen viel in de richting van een grote "donut" of torus, die de schijf omringde die vermoedelijk in een baan om de jonge ster draait.
"Onze detectie van gas dat naar binnen valt in de richting van de ster is een belangrijke mijlpaal", zei Beltran. De inval van het gas is consistent met het idee dat materiaal op een niet-sferische manier op de ster wordt geaccumuleerd, zoals in een schijf. Dit ondersteunt dat idee, dat een van de vele voorgestelde manieren is waarop massieve sterren hun grote massa kunnen verzamelen. Anderen zijn botsingen van kleinere sterren.
“Onze bevindingen suggereren dat het schijfmodel een plausibele manier is om sterren tot 20 keer de massa van de zon te maken. We blijven de G24 A1 en andere objecten bestuderen om ons begrip te verbeteren, 'zei Beltran.
Beltran werkte samen met Riccardo Cesaroni en Leonardo Testi van het Astrophysical Observatory of Arcetri of INAF in Firenze, Italië, Claudio Codella en Luca Olmi van het Institute of Radioastronomy of INAF in Firenze, Italië, en Ray Furuya van de Japanse Subaru-telescoop in Hawaï.
De National Radio Astronomy Observatory is een faciliteit van de National Science Foundation en wordt beheerd in samenwerking met Associated Universities, Inc.
Oorspronkelijke bron: NRAO-persbericht
