Découvrir l’origine magnéto-centrifuge des jets protostellaires

Figure 1. Un modèle X-wind (l’un des modèles magnéto-centrifuges populaires) à grande distance de la région de lancement. Cette figure montre que les lignes de courant intérieures du vent sont progressivement collimatées par les “contraintes circonférentielles” associées au champ magnétique toroïdal en un jet cylindrique dense (partie rouge) le long de l’axe, comme on le voit dans les observations. Les courbes vertes montrent le champ magnétique et les flèches montrent le mouvement radial du vent. La flèche bleue montre la rotation du jet, comme observé dans HH 212. Crédit : Chin-Fei Lee

Les jets protostellaires sont des indicateurs intrigants de la formation d’étoiles. Ils apparaissent comme des structures cylindriques, émanant de protoétoiles (bébés étoiles) et se propageant à des vitesses hautement supersoniques. On pense qu’ils sont lancés à partir de disques d’accrétion autour des protoétoiles, jouant un rôle important dans la facilitation du processus d’alimentation des protoétoiles. Cependant, leur origine reste un mystère.

Une équipe de recherche internationale, dirigée par Chin-Fei Lee de l’Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA, Taïwan), a résolu spatialement un jet protostellaire en rotation à proximité et découvert un écoulement radial à sa base, à l’aide de l’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA). Ce flux radial valide une prédiction centrale de la théorie magnéto-centrifuge populaire de la formation et de la collimation du jet, à savoir que le jet est la partie la plus dense d’un vent à grand angle qui s’écoule radialement vers l’extérieur à des distances éloignées du (petit, sub-au) région de lancement. Ce vent à grand angle, qui peut transporter de la matière du disque interne au disque externe, pourrait expliquer les chondres et les inclusions riches en Ca-Al détectées dans le système solaire à de grandes distances.

“Comme les jets paraissent cylindriques, il était naturel de penser qu’ils étaient éjectés le long de l’axe des jets. Dès lors, on se demande toujours s’ils pouvaient vraiment être les noyaux les plus denses des vents à grand angle éjectés radialement à la base par les forces magnéto-centrifuges. , comme prédit dans les modèles magnéto-centrifuges actuels, par exemple, le modèle X-wind “, explique Chin-Fei Lee. “Notre détection d’un écoulement radial à la base du jet HH 212 confirme clairement cette prédiction.” Comme le montre la figure 1, lorsque le vent s’écoule radialement vers l’extérieur depuis la région de lancement, les lignes de courant intérieures sont progressivement collimatées par les “contraintes circonférentielles” associées au champ magnétique toroïdal en un jet cylindrique dense le long de l’axe, comme on le voit dans les observations.

Découvrir l'origine magnéto-centrifuge des jets protostellaires

Figure 2. Jet SiO et disque d’accrétion dans le système HH 212. (a) Cartes ALMA du jet SiO (image orange) et du disque (image grise). ( b ) Cartes du jet SiO dérivées du modèle X-wind et du disque à partir d’un modèle de disque d’accrétion. (c) Le modèle X-wind pour le jet. Les régions grises doivent imiter les obus SO détectés autour du jet. Crédit : Lee et al.

Propriétés de la source et observations ALMA

HH 212 est un jet protostellaire proche d’Orion à une distance d’environ 1300 al. La protoétoile centrale est très jeune avec un âge de seulement 40 000 ans (soit environ 10 millionième de l’âge de Notre Soleil) et une masse de 25 0,25 Msun. Il accrète activement la matière à travers un disque d’accrétion. Le jet est éjecté du centre du disque d’accrétion (voir la figure 2a), permettant au matériau du disque de tomber sur la protoétoile. Auparavant avec ALMA, nous avons constaté que le jet tournait. Ici, nous avons également découvert un écoulement radial à sa base. Nous avons constaté qu’un modèle magnéto-centrifuge, par exemple le modèle X-wind (Figure 2c), reproduit non seulement sa structure (Figure 2b) et sa rotation, mais également l’augmentation de sa plage de vitesse vers la protoétoile par le flux radial au base.

Cette recherche a été présentée dans un article “Magnetocentrifugal Origin for Protostellar Jets Validated through Detection of Radial Flow at the Jet Base” par Lee et al. apparaît dans Les lettres du journal astrophysique.


Le plus jeune disque d’accrétion détecté dans la formation d’étoiles


Plus d’information:
Chin-Fei Lee et al, Origine magnétocentrifuge pour les jets protostellaires validée par la détection du flux radial à la base du jet, Les lettres du journal astrophysique (2022). DOI : 10.3847 / 2041-8213 / ac59c0

Fourni par Academia Sinica Institut d’astronomie et d’astrophysique

Citation: Uncovering the magneto-centrifugal origin of protostellar jets (2022, 23 mars) récupéré le 24 mars 2022 sur https://phys.org/news/2022-03-uncovering-magneto-centrifugal-protostellar-jets.html

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