Es ist allgemein bekannt, dass sich ein Sternenkind bilden kann, wenn eine massive Gaswolke durch die eigene Schwerkraft zerstört wird. Intensiver Gravitationskollaps beginnt, die Prozesse der Verschmelzung anzupassen, mehr Materie zu spleißen, und dies speist den neugeborenen Stern. Der Gesamtprozess ist zwar gut studiert, die Details werden aber noch nicht berücksichtigt.
Ein Sternembryo, der in einer Gaswolke wächst, „frisst“ beispielsweise nicht direkt aus derselben Wolke. Unabhängig von der Wolke erzeugen die Spiralen des Kinderstars eine schnell wirbelnde heiße Scheibe. Der Stern wird also von einer Scheibe gespeist, die an sich mit Gas aus der umgebenden Wolke gespeist wird. Diese Scheibe wirkt fast wie eine Plazentamutter. Es ist nicht die Mutter selbst, sondern die Plazenta, die den sich entwickelnden Embryo mit Nährstoffen versorgt.
Die Astronomen konnten jedoch nicht genau bestimmen, wo die Scheibe um den neugeborenen Stern („Plazenta“) endet und wo die innere Grenze der Gaswolke („Mutter“) beginnt. Jetzt haben Astronomen, die das Atakam Large (Antenna) Millimeter Range Lattice (ALMA) verwenden, diese Grenze durch direkte Beobachtung erkannt, was zweifellos die Stern- (und Planeten-) Modellierung verbessern wird. "Die Scheiben um die Sterne sind die Orte, an denen Planeten entstehen", sagte Yusuke Aso von der Universität Tokio und leitender Autor eines Artikels, der im Astrophysical Journal (Astrophysical Journal) veröffentlicht wurde. "Um den Mechanismus der Scheibenbildung zu verstehen, ist es notwendig, die Scheibe von der Außenhülle zu unterscheiden und die Position ihres Randes genau zu bestimmen."
Das Aso-Team vergrößerte einen Protostern namens TMC-1A, der sich im Sternbild Stier etwa 450 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet, und konnte seine interne rotierende Scheibe (Planetenscheibe) erkennen und von der Wolke unterscheiden, die ihn speist. Für diese Studie spielte die extreme Genauigkeit von ALMA bei der Messung der Geschwindigkeitsverteilung eine wichtige Rolle.
Im Fall von TMC-1A wurde die Übergangsgrenze von einer rotierenden Scheibe zur umgebenden Gashülle bei 90 a gemessen. (astronomische Einheiten, wobei 1 ae der durchschnittlichen Entfernung der Erdrotation um die Sonne entspricht) vom zentralen Kinderstern. Diese Entfernung ist dreimal größer als die Umlaufbahn von Neptun. Darüber hinaus zeigten die Beobachtungen von ALMA, dass die Protosternscheibe Keplers Bewegung gehorcht. Das heißt, der Stern, der der Umlaufbahn am nächsten ist, bewegt sich schneller, während sich das zusätzliche Material aus der Umlaufbahn langsamer bewegt. Das ist wichtig: Mit Hilfe der Drehzahl des Gases in der Scheibe konnten die Forscher die Masse des Kindersternes berechnen. Dieses „Sternenkind“ wiegt ungefähr 0,68 (68% oder ungefähr zwei, drei) unserer Sonnenmasse. Darüber hinaus konnten sie die Geschwindigkeit, mit der Materie von der Scheibe auf einen Stern fällt, auf ein Millionstel der Sonnenmasse pro Jahr in TMC-1A mit einer Geschwindigkeit von 1 km / s bringen.
Interessanterweise entwickelt diese Masse im Fall eine viel geringere Geschwindigkeit als erwartet, wenn das Gas mit der Geschwindigkeit des freien Falls abfällt (das heißt, nichts verhindert den Fluss).
"Wir gehen davon aus, dass sich die Grenze zwischen der Scheibe und dem Niederschlagsbereich nach außen bewegt, wenn der Kinderstern wächst", sagte Aso. "Wir sind zuversichtlich, dass zukünftige ALMA-Beobachtungen eine solche Entwicklung zeigen werden."
So haben Astronomen den interstellaren Ultraschall eines Sterns aufgenommen, der gerade in seinem Sternraum wächst, und bisher ungekannte Details über die Entstehung von Protosternsternen enthüllt.
