Obserwacje przeprowadzone należącym do ESA rentgenowskim teleskopem kosmicznym XMM-Newton potwierdziły spekulacje na temat pola magnetycznego otaczającego młodą gwiazdę AB Aurigae. Istnienie tego pola może być rozwiązaniem dwudziestoletniej zagadki.

AB Aurigae o masie 2,7 raza większej od Słońca jest jedną z najcięższych gwiazd w obłoku Byk-Woźnica. Mimo że jest jest w nim otoczona 400 mniejszymi gwiazdami, to jej promieniowanie ultrafioletowe gra kluczową rolę w formowaniu obłoku. Przez swą dużą masę zaliczana jest do gwiazd Herbiga, nazywanych tak od ich odkrywcy, George'a Herbiga.

W ramach programu obserwacji obłoku Byk-Woźnica w paśmie rentgenowskim, wielokrotnie kierowano kamery teleskopu XMM-Newton na AB Aurigae i inne młode gwiazdy w tym rejonie. AB Aurigae była widoczna na zdjęciach, zatem emituje promieniowanie rentgenowskie.

Teoria przewiduje, że promienie rentgenowskie emitowane są przez młode gwiazdy o silnym polu magnetycznym. Natomiast symulacje komputerowe wielokrotnie pokazywały, że gwiazdy Herbiga nie są w stanie wytworzyć odpowiedniego pola. Mimo to, od dwudziestu lat wykrywa się promienie rentgenowskie pochodzące z takich gwiazd. Jedna z hipotez przewidywała istnienie małych towarzyszy poruszających się wokół gwiazd Herbiga i emitujących promienie rentgenowskie.

Wyniki analiz danych z AB Aurigae prowadzonych przez międzynarodowy zespół pod kierunkiem Manuela Gudela z Instytutu Paula Scherrera w Szwajcarii pozwoliły oszacować, że temperatura gazu emitującego promienie rentgenowskie wynosi 1 do 5 milionów stopni Celsjusza. “To podejrzanie mało“, zaznacza Gudel. Atmosfery młodych gwiazd typu Słońca są rozgrzane do ponad 10 mln stopni przez ich pole magnetyczne.

Zespół Gudela odnalazł jeszcze jedną poszlakę świadczącą, że promienie rentgenowskie muszą pochodzić z wnętrza AB Aurigae. Ich natężenie zmieniało się w 42-godzinnym cyklu, tak samo jak światła widzialnego i ultrafioletowego. Oznacza to, że promienie rentgenowskie nie pochodzą z gwiazdy towarzyszącej – ale w takim razie jak są wytwarzane?

Zespół szukał wytłumaczenia w danych ze spektrometrów XMM-Newton. Okazało się, że promienie pochodzą z gazu zlokalizowanego wysoko nad powierzchnią gwiazdy. Oznaczało to, że strugi gwiezdnego wiatru z różnych półkul AB Aurigae prawdopodobnie zderzają się ze sobą. Tylko pole magnetyczne – niekoniecznie silne – mogło wyjaśnić ten fenomen.

Do rozwikłania zagadki przyczyniła się inna grupa naukowców z zespołu obserwującego chmurę Byk-Woźnica, która stworzyła model podobnego pola magnetycznego dla gwiazd innego typu. Oba zespoły zaproponowały hipotezę, zgodnie z którą chmura gazu, która zapadając się stworzyła AB Aurigae, zamknęła w sobie pole magnetyczne przenikające w tamtym miejscu przestrzeń. Uwięzione wewnątrz gwiazdy rozdziela i zderza strumienie gwiezdnego wiatru, tworząc promieniowanie rentgenowskie.

Takie rozwiązanie problemu jest schludne, jednak nie wiadomo, czy stosuje się do wszystkich gwiazd Herbiga. Aby odpowiedzieć na to pytanie, potrzebne będą widma o wysokiej rozdzielczości z wielu innych gwiazd.

Autor

Paweł Laskoś-Grabowski