ALMA vindt circumstellaire schijf rond jonge ster in de Grote Magelhaanse Wolk
Astronomen hebben met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) een draaiende gasvormige structuur gevonden rond een extragalactisch massief jong stellair object in het stervormingsgebied in N180, dat deel uitmaakt van de Grote Magelhaanse Wolk, een naburig dwergstelsel dat 163.000 lichtjaar van ons is verwijderd. Ze hebben de bewegingen in gas rond de ster waargenomen die consistent zijn met een zogenaamde Kepleriaanse accretieschijf – het soort dat de groei van sterren voedt door invallend materiaal. Dit is de verste schijf rond een massieve ster die ooit rechtstreeks is waargenomen.
Volgens Anna McLeod , astronoom aan de universiteit van Durham en haar collega’s is de Grote Magelhaanse Wolk een handige omgeving voor het zoeken naar de extragalactische tegenhangers van aangroeiende jonge stellaire objecten die bekend zijn in de Melkweg.
Zo is er bijvoorbeeld de recente detectie van moleculaire uitstroom, evenals de ontdekking van Herbig-Haro object 1177 (HH 1177), een bipolaire jet die wordt aangedreven door een enorm jong stellair object.
Hoewel de detectie van een moleculaire uitstroom uit een zich vormende ster niet noodzakelijkerwijs de aanwezigheid van een accretieschijf impliceert, worden gecollimeerde jets over het algemeen gezien als duidelijke wegwijzers voor voortdurende schijfaccretie.
Tot op heden is er geen directe detectie geweest van een roterende cicumstellaire Kepler-schijf of torus in een extern sterrenstelsel, waardoor het ster-/jetsysteem HH 1177 een ideaal doelwit is om hiernaar te zoeken.
Alma maakt nu de uiterst gevoelige en hoge hoekresolutiewaarnemingen mogelijk die nodig zijn om roterend circumstellair gas in extragalactische massieve jonge stellaire objecten te detecteren en op te lossen.
De door ALMA gedetecteerde roterende schijf voedt de centrale ster van het HH 1177-systeem.Toen de onderzoekers in de ALMA-gegevens het eerste bewijs zagen voor een roterende structuur konden ze niet gelovend at ze de eerste extragalactische accretieschijf hadden gevonden.
He tis bekend dat schijven essentieel zijn voor het ontstaan van sterren en planeten in de Melkweg en nu is er direct bewijs dat dit in een ander sterrenstelsel ook zo is.
Zware sterren, zoals in het HH 1177-systeem, ontstaan veel sneller en leven korter dan sterren met een lage massa, zoals onze Zon.
In onze Melkweg zijn deze massieve sterren notoir lastig waar te nemen en worden ze vaak aan het zicht onttrokken door het stoffige materiaal waaruit ze ontstaan op het moment dat er een schijf om hen heen wordt gevormd.
In tegenstelling tot vergelijkbare circumstellaire schijven in de Melkweg is dit systeem optisch zichtbaar, waarschijnlijk vanwege het lagere stof- en metaalgehalte in de omringende omgeving.
Dit geeft astronomen een kijkje in de dynamiek van accretie die doorgaans verborgen is achter sluiers van gas en stof.
De analyse van de schijf suggereert dat er sprake is van een binnenste Kepleriaans gebied dat op grotere afstanden van de centrale ster van HH 1177 overgaat naar invallend materiaal. De massa van de ster wordt geschat op ongeveer 15 zonsmassa.
Hoewel ze veel bekende kenmerken en Melkwegschijven bevatten, komen e rook enkele intrigerende verschillen naar voren, aldus de astronomen.
Het lage metaalgehalte dat typisch is voor de Grote Magelhaanse Wolk lijkt de schijf stabieler te maken tegen fragmentatie.
De succesvolle detectie van deze extragalactische circumstellaire schijf vergroot de vooruitzichten om meer van dergelijke systemen te vinden met ALMA en de komende Next Generation Very Large Array (ngVLA).
We bevinden ons in een tijdperk van snelle technologische vooruitgang als het gaat om astronomische faciliteiten. Het is heel spannend om te kunnen bestuderen hoe sterren op zulke ongelooflijke afstanden en in een ander sterrenstelsel ontstaan.
De ontdekking is beschreven in een artikel dat in het tijdschrift Nature is gepubliceerd.
Artikel: A.F. McLeod et al. A probable Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star. Nature, published online November 29, 2023; doi: 10.1038/s41586-023-06790-2
Eerste publicatie: 30 november 2023
Bron: sci-news
