Nya simuleringar visar hur magnetfält hjälper ung stjärna ta form

Bild 1 av 3
Två stillbilder sida vid sida, som visar de färgstarka animationerna
De nya simuleringarna visar ett tvärsnitt av den unga s k protostjärnan (längst till vänster) och dess omgivande skiva av gas och stoft. I bilden till vänster, där stjärnan har ett svagt magnetfält, kan gasen flöda fritt från den omgivande skivan till stjärnans yta. I bilden till höger flödar materialet längs magnetfältets linjer mot stjärnans poler i ett betydligt mer definierat flöde. Klicka på pilen för att se rörlig bild på de olika simuleringarna.

Stjärnor föds i moln av gas och stoft, vilket gör det svårt att observera deras tidiga utveckling. Men forskare vid Chalmers har nu lyckats simulera hur en stjärna med lika stor massa som solen absorberar material från den omgivande skivan – en process som kallas ackretion. Forskarna simulerade fyra stjärnor med samma massa men med väldigt olika magnetfält, för att undersöka hur detta påverkade ackretionen.

– Det här är några av de första högupplösta simuleringarna där vi utforskar mellanstadiet i en ung protostjärnas utveckling – det skede där stjärna samlar in huvuddelen av sin massa. Den perioden har inte studerats så här detaljerat tidigare. Våra fyra simuleringar täcker två månader vardera i en protostjärnas liv och krävde en sammanlagd datorkraft motsvarande två miljoner CPU-timmar, säger Brandt Gaches, astronom på Chalmers. 

En av många obesvarade frågor inom astronomin är hur nyfödda stjärnor, så kallade protostjärnor, ackumulerar massa från sina omgivande gasmoln. Medan nya och uppdaterade teleskop har ökat observationsmöjligheterna har teoretiska modeller av processen saknats. För att utforska stjärnbildningens tidiga dagar – eller de första 100 000-tals åren för att vara mer korrekt – bestämde sig chalmersastronomen Brandt Gaches och hans kollegor för att skapa detaljerade simuleringar.

Du kan läsa mer om simuleringarna och protostjärnorna på vår engelska webbplats. 

More info:

Forskningsartikeln, skriven av chalmersastronomerna Brandt Gaches och Jonathan Tan m fl: The High-resolution Accretion Disks of Embedded protoStars (HADES) simulations is published in Astronomy and Astrophysics.

Forskningen har genomförts inom ramen för ett forskningsprojekt som finansieras av ERC (European Research Council): MSTAR - Massive Star Formation through the Universe.

Uppföljande arbete har gjorts i flera studentprojekt, bl a i sommarprogrammet Chalmers Astrophysics and Space Sciences Summer (CASSUM).

Contact

Brandt Gaches
  • Postdoc, Astronomi och plasmafysik, Rymd-, geo- och miljövetenskap
Jonathan Tan
  • Professor, Rymd-, geo- och miljövetenskap