BYF 73’ün SOFIA verilerinden elde edilen manyetik alan yönelimleri, bölgenin Spitzer Uzay Teleskobu ve Anglo-Avustralya Teleskobu tarafından alınan bileşik bir görüntüsü üzerinde kaplanmıştır. Daire içine alınmış alanlar, ALMA ve İkizler Gözlemevi tarafından tanımlanan bölgedeki protostarların konumlarıdır. Bu çalışmalar gökbilimcilerin yıldız oluşumunda manyetizma ve yerçekimi arasındaki ilişkiyi ortaya çıkarmasına yardımcı olur. Kredi: NASA/Spitzer/SOFIA/ALMA/Gemini/AAT/Barnes ve ark.
Manyetik Alan Haritalama ile Eylemde Yakalanan Büyük Dev Yıldızın Oluşumu
Eylemin gerçekleştiği, BYF 73 adı verilen yıldız doğumevi, tipik yıldız oluşturan bulutunuz değil. Nispeten küçüktür, ancak merkezi çekirdeğinde, büyüyen bir yıldızın çevresindeki malzemeden kütle biriktirdiği süreç olan, bilinen en yüksek protostellar kütle birikimi oranının rekorunu elinde tutan genç bir yıldız vardır.
SOFIA ve başka bir gözlemevi olan Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisini ([{” attribute=””>ALMA) in Chile – Peter Barnes, a research scientist at the Space Science Institute in Boulder, Colorado, and his team examined the magnetic fields within this cloud amid ongoing star formation. Studying the orientation of magnetic fields can shed light on their role in massive-star formation, a long-standing question. Massive stars form through a different process from their more average counterparts, relying on an ongoing exchange of material with their environment, rather than accreting mass from a surrounding disk of matter.
Birth of a “Masquerading Monster”
Previous ALMA research had shown that within the core of BYF 73 lies a “masquerading monster:” a single protostar, MIR 2, which is about 1,300 times the Sun’s mass and responsible for about half of the region’s power output. These ALMA values place MIR 2 in the very early stages of massive star formation, with an age of around 40,000 years — on human timescales, it began forming sometime after the arrival of humans to Australia.
“It’s exciting because MIR 2 seems to be so young, and massive stars evolve very quickly by astronomical standards and are very rare, making their early stages easy to miss,” said Barnes.
Data from SOFIA and ALMA both offer high resolution and sensitivity in their respective wavelength ranges, allowing Barnes and his team to map the polarization of dust grains in BYF 73. This helped the researchers determine the relationship between the cloud’s magnetic field and gas density – and what that might mean for the formation of MIR 2.
When Gravity Takes Over
The researchers found that both the strength of the magnetic field and density of the gas are on the higher end of the range typical for star-forming clouds, but the relationship between the two scales is as expected. This means what’s happening in BYF 73 isn’t necessarily something unique — it just happens to be massive, and its monstrous density compared to its small size may help astronomers uncover a threshold necessary for gravity to take over and allow stars to form.
Gravity is the sole force responsible for forming stars, but the unusually strong magnetic field in BYF 73 could be acting in opposition, preventing lower-mass stars from forming until gravity becomes strong enough to form a monster.
“The original discovery of the massive inflow of material [onto MIR 2] çok heyecan vericiydi, çünkü daha yüksek kütleli protoyıldızlar için çok az örnek biliniyordu. O andan itibaren BYF, vermeye devam eden bir hediye oldu,” dedi Barnes.
MIR 2, devasa bir yıldız oluşturmanın henüz çok erken aşamalarında ve SOFIA ile ALMA’nın manyetik alan çalışmaları arasındaki sinerji, süreçte rol oynayan faktörlerin açıklığa kavuşturulmasına yardımcı oldu.
Barnes, “Keşifleri olmasaydı, BYF 73 ve içindeki MIR 2 yine de kafa karıştırıcı olurdu,” dedi.
SOFYA ortak bir projeydi. NASA ve DLR’deki Alman Uzay Ajansı. DLR, teleskopu, planlanmış uçak bakımını ve görev için diğer desteği sağladı. NASA’nın Kaliforniya Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi, merkezi Columbia, Maryland’de bulunan Üniversiteler Uzay Araştırmaları Derneği ve Stuttgart Üniversitesi’ndeki Alman SOFIA Enstitüsü ile işbirliği içinde SOFIA programı, bilim ve görev operasyonlarını yönetti. Uçak, NASA’nın Palmdale, California’daki Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi Binası 703 tarafından tutuldu ve işletildi. SOFIA, 2014 yılında tam operasyonel kapasiteye ulaştı ve son bilim uçuşunu 29 Eylül 2022’de tamamladı.