2008.01.29. - Protocsillag növekedés közben

Az ESO VLT interferométerével (VLTI) sikerült feltérképezni egy nagyon fiatal, még születőben lévő csillag közvetlen környezetét, s folyamatában megfigyelni a csillaggá váláshoz szükséges tömeg begyűjtését.

Az MWC 147 katalógusjelű objektum 2600 fényévre található tőlünk az Egyszarvú (Monoceros) csillagképben, s az ún. Herbig Ae/Be típusú csillagok közé tartozik. Ezek tömege a Napénak néhányszorosa, s folyamatosan nő a körülöttük lévő por- és gázkorongból beszippantott anyag révén. Az MWC 147 fél millió évesnél is fiatalabb. Csak az összehasonlíthatóság kedvéért: ha a 4,6 milliárd éves Napunkat egy negyvenes évei elején járó embernek feleltetjük meg, akkor ez az objektum egy mindössze 1 napos csecsemő. Meg kell persze azt is említeni, hogy csak körülbelül 35 millió évet fog élni, mivel tömege a Napénál jóval nagyobb, annak 6,6-szorosa. Ismét a párhuzamot használva: az MWC 147 csecsemő a Nap ember 80 éves várható életkorával szemben sajnos csak 100 napot fog megérni.

Egy 200 mm átmérőjű objektívvel készült nagylátószögű felvétel az NGC 2247 katalógusjelű csillagkeletkezési területről. Az MWC 147 csillag a kép bal felső részén látható sötét köd közelében van, a nagytömegű csillagokból álló Monoceros OB1 asszociáció tagja. Az R, G, B és Hα szűrőkkel készült felvételek számítógépes kombinálásával előállított kép teljes expozíciós ideje meghaladta a 16 órát.
[Stéphane Guisard, ESO]

Az MWC 147 objektumhoz hasonló csillagok közvetlen környezetének morfológiája, szerkezeti felépítése máig vita tárgyát képezi. Ismerete azonban feltétlenül fontos a csillagok és esetleges bolygóik kialakulásának jobb megértéséhez.

A probléma vizsgálatához Stefan Kraus (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn) és munkatársai a négy darab 8,2 méteres teleszkópból álló VLT távcsőegyüttest használták ún. interferometrikus módban. A mérések során kettő, illetve három távcső által gyűjtött fényt kombinálták a MIDI és az AMBER műszerekkel a jobb térbeli felbontás eléréséhez. A MIDI 8 és 13, míg az AMBER 1 és 2,4 μm közötti hullámhosszakon üzemel. Az infravörös adatok alapján először vált lehetővé egy Herbig Ae/Be csillag körüli porkorong méretének különböző hullámhosszakon való meghatározása, illetve a korongbeli hőmérsékleteloszlás feltérképezése a csillagtól mért távolság függvényében. A közeli infravörös mérések néhány ezer fokos anyag jelenlétét jelzik a korong belső részén, míg a hosszabb infravörös hullámhosszakon nyert adatok hidegebb porra utalnak a diszk külső tartományaiban.

Fantáziarajz az MWC 147 közvetlen környezetéről a VLT interferométerrel kapott adatok alapján. A metszetben a fiatal csillag körüli korong felépítése is jól látható. A diszk a látóiránnyal körülbelül 50 fokos szöget zár be.
[ESO]

Az eredmények azt jelzik, hogy kifele haladva a korongban a hőmérséklet jóval meredekebben csökken, mint ahogyan a jelenlegi modellek ezt jósolják, így a rendszer közeli infravörös tartományban detektált emissziójának forrása csak a csillag közvetlen szomszédsága, 200-300 millió kilométeres környezete lehet. Emiatt ebben a tartományban por sem létezhet, hiszen a nagyon erős sugárzás gyorsan felmelegíti, s végül szétrombolja a porszemcséket.

Kraus szerint részletes numerikus modellezésük azt mutatja, hogy a mérési eredményekre nem csak a korong külső poros része nyomja rá a bélyegét, hanem a diszk belső, forró gázt tartalmazó tartományaiból származó emisszió is. Ezek szerint a korong nem egy passzív képződmény, "tevékenysége" nem merül ki a csillag sugárzásának egyszerű konverziójában. A diszk nagyon is aktív, benne az anyag folyamatosan áramlik a külső régiókból a belső, csillaghoz közeli tartományokba. A modellszámítások szerint a korong mérete körülbelül 100 csillagászati egység, s belőle évente körülbelül 7 milliomod naptömegnyi anyag áramlik a rendkívül fiatal csillagra.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• ESO 03/08 - Science Release
• arXiv:0801.4377v1 [astro-ph]