és a körülötte található bolygóképző por- és gázkoronggal (protoplanetáris koronggal) kapcsolatban. A csoport tagjainak ugyanis sikerült elsőként rekonstruálni a tőlünk 512 fényévre, a Lupus (Farkas) csillagkép irányában látszó HD 142527 csillag körüli mágneses tér erővonalait a csillag körül található porszemcsék irányultságának térbeli feltérképezésével. Ez rendkívüli eredmény, hiszen most először sikerült feltérképezni egy csillag körül található korong mágneses erővonalainak irányát.
A protoplanetáris korongok mágneses tere kulcsfontosságú szerepet játszik a korong fejlődésében, illetve a bolygók kialakulásában. A mágneses tér mérése, illetve részletes rekonstruálása nagy jelentőséggel bír, ám annál nehezebben kivitelezhető. A korongokban található porszemcsék mágneses polarizációja mellett ugyanis egyéb folyamatok is nagy szerepet játszanak a rendszer (mágneses) állapotának meghatározásában.
A mágneses tér jelentősége a bolygókeletkezésben
A fiatal csillagok sűrű csillagközi felhőkben keletkeznek, amelyekben a csillagközi por- és gázanyag mennyisége elegendően nagy ahhoz, hogy a felhő magja a saját gravitációs hatása révén összeomoljon. Az ilyen módon létrejött előcsillagok (protocsillagok) a környezetükből további anyagot fognak be, amíg tömegük, illetve hőmérsékletük el nem ér egy bizonyos határértéket, amely felett beindul bennük a hidrogén héliummá történő fúziója. A fúzió beindulása határozza meg egy csillag születésének pillanatát.
Sok fiatal csillag körül kialakul egy lapos gáz- és porkorong, amelyben később bolygók keletkeznek. A bolygókeletkezés beindulásához fontos, hogy a korongban turbulens folyamatok játszódjanak le, amelyek folytán a benne található porszemcsék összeütköznek, és összeragadnak. A növekedésnek indult porszemcsék később további anyaggyűjtés folytán planetezimálokat, majd bolygókat hozhatnak létre.
Sok folyamat és erőhatás szerepet játszik a bolygók kialakulásában, ám ezek közül az egyik legjelentősebbnek a mágnesességet gondolják a kutatók. Ez tehát azt jelenti, hogy a korong mágneses terének megmérése és megértése elengedhetetlen a bolygókeletkezés folyamatának megismeréséhez. Mindmáig azonban nem sikerült pontosan rekonstruálni egy adott csillag körüli protoplanetáris korong mágneses terét.
Az ALMA legújabb, a HD 142527 jelű csillag protoplanetáris korongjának mágneses polarizációjáról készített méréseinek birtokában most először sikerült megvizsgálni egy ilyen bolygóképző korong mágneses terét. Az adatok vizsgálatával a kutatók meghatározták a mágneses erővonalak pontos irányát. Ebben segítségükre volt az régebb óta ismert tény, hogy a korongot alkotó porszemcsék beállnak a mágneses erővonalak irányába, ahhoz hasonlóan, mint amikor vasreszeléket helyezünk mágnes közelébe. Éppen ezért tehát elegendő feltérképezni a porszemcsék pontos, háromdimenziós pozícióját ahhoz, hogy megismerjük a csillag környezetében uralkodó mágneses mezőt.
A képen látható fehér sávok a porszemcsék, és egyben a mágneses erővonalak irányultságát jelzik. Hogy pontosabban lássuk ezen eredmények jelentőségét, megjegyzendő, hogy az ALMA által detektált mágneses tér erőssége 0,3 milligauss, míg ezzel szemben egy átlagos hűtőmágnes mágneses térerőssége 1 millió milligauss. A HD 142527-et vizsgáló kutatócsoport tagjai szerint a porszemcsék elhelyezkedésének háromdimenziós feltérképezéséből számolt mágneses térerősség nagysága elegendő ahhoz, hogy beindítsa a bolygók kialakulásához szükséges turbulens folyamatokat a csillag körüli korongban.
A jövőben a csoport tagjai szeretnék módszerüket közelebbi csillagokon is alkalmazni, hogy ilyen módon még jobban megérthessék a mágneses tér szerepét a bolygókeletkezés folyamatában.
Az itt leírtakról szóló szakcikk az igen neves, Nature Astronomy című szaklapban jelent meg.
A cikk forrása: https://www.space.com/dust-star-magnetic-fingerprints
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet