Το παρατηρητήριο XMM-Newton βρήκε μια μαγνητική έκπληξη

Πηγή: ESA, 22 Φεβρουαρίου 2007

Το παρατηρητήριο XMM-Newton των ακτίνων X της ESA βρήκε στοιχεία για ένα μαγνητικό πεδίο στο διάστημα, εκεί όπου οι αστρονόμοι δεν ανέμειναν ποτέ να βρουν. Το μαγνητικό πεδίο περιβάλλει ένα νέο αστέρι το AB Aurigae και δίνει μια πιθανή λύση σε έναν γρίφο είκοσι τουλάχιστον χρόνων.

Το AB Aurigae με μια μάζα 2,7 φορές αυτή του ήλιου, είναι ένα από τα πιο μεγάλα αστέρια στο νέφος σχηματισμού των άστρων Taurus-Auriga. Αν και είναι μεταξύ των σχεδόν 400 μικρότερων άστρων, η υπεριώδης ακτινοβολία του διαδραματίζει βασικό ρόλο στη διαμόρφωση του νέφους. Ο μεγάλος όγκος του άστρου το τοποθετεί σε μια κατηγορία γνωστή ως αστέρια Herbig, που ονομάζονται έτσι από τον George Herbig, που τα ανακάλυψε.

Το XMM-Newton στόχευε συστηματικά στο άστρο AB Aurigae, εξ αιτίας ενός μεγάλου προγράμματος έρευνας του νέφους Taurus-Auriga σε μήκη κύματος των ακτίνων X, αλλά και στα υπόλοιπα νεαρά αστέρια σε αυτήν την περιοχή, χρησιμοποιώντας την κάμερα απεικόνισης φωτονίων (EPIC). Το άστρο αυτό ξεχώρισε για τη λαμπρότητα του στην εικόνα, δείχνοντας έτσι ότι απελευθέρωνε ακτίνες X.

Τις ακτίνες X όμως τις περιμένουμε από τα νεαρά αστέρια με ισχυρά μαγνητικά πεδία, αλλά οι υπολογισμοί επανειλημμένα έχουν δείξει ότι τα αστέρια Herbig δεν έχουν κατάλληλες εσωτερικές συνθήκες για να παραγάγουν ένα αξιόλογο μαγνητικό πεδίο. Μάλιστα εδώ και είκοσι χρόνια, οι αστρονόμοι ανιχνεύουν εκπομπές ακτίνων X από αυτά τα αστέρια.

Αλλά από πού θα μπορούσαν να προέρχονται οι ακτίνες X;

Μερικοί αστρονόμοι πρότειναν ότι τα αστέρια Herbig θα μπορούσαν να έχουν ένα μικρότερο άστρο συνοδό τους σε τροχιά γύρω από αυτά και οι ακτίνες X να προέρχονται από το συνοδό τους.

Εντούτοις, όταν ανέλυσε μια διεθνής ομάδα, που καθοδηγήθηκε από το Manuel Güdel και την Alessandra Telleschi, του Institut Paul Scherrer της Ελβετίας, τα στοιχεία του άστρου AB Aurigae, διαπίστωσαν ότι η θερμοκρασία του αερίου που παράγει τις ακτίνες X είναι μεταξύ 1 και 5 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου "Αυτή ήταν ύποπτα χαμηλή θερμοκρασία", λέει ο Güdel. Τα νερά άστρα σαν τον ήλιο μας έχουν αεριώδεις ατμόσφαιρες που θερμαίνονται σε 10 εκατομμύρια βαθμούς και ακόμα υψηλότερη, από το μαγνητικό πεδίο τους.

Ο Güdel και η ομάδα του βρήκαν μια άλλη ένδειξη ότι οι ακτίνες X πρέπει να προέρχονται από το ίδιο το άστρο AB Aurigae: οι ακτίνες X είχαν μεταβλητή ένταση κάθε 42 ώρες. Αυτός είναι ένας μαγικός αριθμός για το αστέρι, επειδή οι αστρονόμοι ξέρουν ότι το οπτικό και υπεριώδες φως από το AB Aurigae επίσης μεταβάλλεται με τον ίδιο ρυθμό. "Η ανακάλυψη της ίδιας περιοδικότητας επιβεβαιώνει ότι οι ακτίνες X προέρχονται από το AB Aurigae και όχι από ένα συνοδό αστέρι," λέει ο Güdel.

Αλλά πώς παράγονται;

Για να ψάξουν για μια εξήγηση η Telleschi και οι συνάδελφοι της εξέτασαν στοιχεία υψηλής ευκρίνειας του AB Aurigae, που λήφθηκαν από ένα ειδικό φασματόμετρο του παρατηρητήριου. Σε αυτά τα στοιχεία έψαξαν για ένα φασματικό δακτυλικό αποτύπωμα που θα τους έλεγε από πόσο ύψος πάνω από την επιφάνεια του αστεριού βρίσκεται το αέριο από το οποίο εκπέμπονται οι ακτίνες Χ.

Προς έκπληξή τους, διαπίστωσαν ότι οι ακτίνες X προέρχονταν από ένα μεγάλο ύψος πάνω από το αστέρι. Ενώ ανέμεναν να είναι πολύ πιο κοντά στην επιφάνεια. Οι ακτίνες X που προέρχονται από μεγάλο ύψος πάνω από την επιφάνεια σημαίνει ότι το αέριο που εκπέμπεται από το αστέρι, ο αστρικός άνεμος, από τα δύο διαφορετικά ημισφαίρια οδηγούνται πιθανώς σε μια σύγκρουση. Και το μόνο πράγμα που θα μπορούσε να τα κάνει να συγκρουστούν ήταν ένα μαγνητικό πεδίο. Δεν θα ήταν ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο, αλλά  εν τούτοις έπρεπε να είναι ένα μαγνητικό πεδίο.

Ευτυχώς, μια ομάδα αστρονόμων που είχαν αναπτύξει στο παρελθόν ένα μοντέλο μαγνητικών πεδίων αυτού του είδους, για μια άλλη κατηγορία άστρων, εργάστηκαν μαζί με την ομάδα του Taurus-Auriga. Έτσι ήταν εύκολο να συμβάλουν με την πείρα τους.

Δουλεύοντας μαζί τους, οι Telleschi, Güdel και οι συνάδελφοί τους τώρα προτείνουν ότι, καθώς ο τεράστιος θύλακας του αερίου κατέρρευσε για να φτιαχτεί το άστρο AB Aurigae, τράβηξε μαζί του μέρος του μαγνητικού πεδίου που έκανε σπείρες αυτή την περιοχή του διαστήματος. Αυτό το πεδίο είναι τώρα παγιδευμένο μέσα στο αστέρι και διοχετεύει μαζί αστρικούς ανέμους από τα δύο ημισφαίρια. Οι άνεμοι έτσι από τα δύο ημισφαίρια συγκρούονται για να δημιουργήσουν τις ακτίνες X.

Είναι μια κανονική εξήγηση για ένα μυστήριο είκοσι ετών αλλά, προς το παρόν, ο Güdel και οι συνάδελφοι του δεν ξέρουν εάν αυτό ισχύει και σε άλλα αστέρια Herbig. "Θα πρέπει να πάρουμε φάσματα κι άλλων άστρων Herbig για να δώσουμε τελική απάντηση", συμπληρώνει ο Güdel.