Gwiezdna kuźnia

Fragment mgławicy NGC 7538 w gwiazdozbiorze Cefeusza. @ ESA/Herschel/PACS/SPIRE

10 marca 2014

Czy gwiazdy rodzą się zimnej chmurze gazu i pyłu?

Kosmiczne Obserwatorium Herschela weszło na orbitę wokół punku LaGrange’a L2 w lipcu 2009, więc czułe instrumenty nie będą narażone na ciągłe nagrzewanie i ochładzanie, w przeciwieństwie do pobytu na orbicie okołoziemskiej. Ponieważ L2 jest „grawitacyjnie zbalansowany”, daje to stabilny punkt obserwacyjny, wymagający jedynie małych, comiesięcznych korekcji w celu utrzymania się w nim. 2300 litrów helowego chłodziwa zostało przewidziane na co najwyżej 3 lata, począwszy od startu w maju 2009. Aczkolwiek ostrożne zarządzanie pozwoliło na przedłużenie misji do 29 kwietnia 2013.

Wg niedawnego ogłoszenia prasowego Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), w NGC 7538 odkrytą tak zwaną „fabrykę gwiazd”, wykazującą masywne protogwiazdy, nawet 40 razy większe od Słońca. Jakkolwiek te „gwiazdy” nie są widoczne dla teleskopów optycznych, gdyż promieniują w temperaturze -250°C i widać je tylko w podczerwieni. Na zdjęciu na górze fałszywe kolory odpowiadają kolejno trzem długościom fali: 70 mikronów (niebieski), 160 mikronów (zielony) oraz 250 mikronów (czerwony).

Jak sugeruje konwencjonalny model astrofizyczny, siły, dzięki którym powstają gwiazdy, związane są z grawitacyjnym zapadaniem się bardzo chłodnego gazu. Powszechny punkt widzenia przedstawia gwiazdy jako wiry kompresowanej materii, ogrzane do temperatury fuzji jedynie poprzez ciśnienie. Mówi się, że grawitacja łączy ze sobą chmury gazu i pyłu, znacznie rzadsze od kłębu dymu. Ośrodek międzygwiezdny ma zawierać zaledwie dziesięć atomów na metr sześcienny, więc chmury te są na prawdę rzadkie. Bez względu na swoją ulotną strukturę, chmury te łączą się, wciągając coraz więcej materii. Pre-gwiazdowa materia nie może się już dłużej opierać dośrodkowej sile grawitacji, i zapada się, aby zainicjować samo podtrzymujący się proces reakcji fuzyjnej.

I tu jest haczyk. Gaz i pył musi być niezmiernie zimny, w przeciwnym razie promieniowanie cieplne, generowane przez tarcie zapadania się, spowoduje rozwianie się chmury, zamiast ściśnięcia się w gwiazdę. Jak zimno ma zapobiegać ogrzewaniu się „gwiazdowego materiału”, nie jest wyjaśnione. Jeśli coś jest zimne, ale potem jest ściśnięte do małej objętości, jego temperatura wzrośnie w porównaniu ze stanem początkowym. Wielu astronomów przyznaje, że ich teorie są wybrakowane, ale są najlepszymi, jakie mają.

Część otwartych pytań, dotyczących formowania się gwiazd, są ilustracjami problemów: Jak się kształtują masywne gwiazdy? Czy wewnętrzne promieniowanie może zatrzymać akrecję? Co powoduje formowanie się gromad gwiezdnych? Skąd się biorą obłoki molekularne? Czy molekuły są niezbędne? Jaką rolę w powstawaniu gwiazd pełnią turbulencje? Co powoduje tworzenie się gwiazd na skalę galaktyczną?

Jak stwierdzono wiele razy w poprzednich artykułach z serii Zdjęcie Dnia, teoria elektrycznych gwiazd wprowadza rozwiązanie do zagadek i konfuzji, tak często wyrażanych w czasopismach naukowych. Jak wspomniano w Wybuchających gwiazdach, fundamentalnym aspektem Wszechświata jest to, że jest on prawie całkowicie zbudowany z plazmy. Plazma reaguje na siły elektromagnetyczne, a nie jedynie grawitacyjne. Wstęgi gazu i pyłu, tak drogie astronomom, nie są elektrycznie obojętne, gdyż plazma tworzy warstwy podwójne, powodujące przepływ ładunku elektrycznego.

Naładowane cząstki w ruchu stanowią prąd elektryczny, który tworzy wstęgi plazmy w mgławicach. Prądom elektrycznym towarzyszą pola magnetyczne, otaczające włókna, i zanikające z prędkością 1/r względem odległości. Oznacza to, że włókna plazmy najprawdopodobniej najpotężniejszym długo dystansowymi atraktorami we Wszechświecie, przewodzącymi przez siebie naładowaną materię, zagarniając po drodze cząstki neutralne.

NGC 7538 wykazuje te włókniste struktury. Wzdłuż pasm ograniczonej elektromagnetycznie plazmy zachodzą skurcze Benneta, formujące plazmę w ściśnięte kawałki. W miarę, jak włókno staje się węższe, rośnie pole magnetyczne, kompresujące plazmę jeszcze bardziej. Efekt skurczu może doprowadzić do powstania plazmoidów wzdłuż włókna. A zatem, gwiazdy rodzą się w sposób elektryczny, jak koraliki na nitce.

Stephen Smith

Link do oryginału: https://www.thunderbolts.info/wp/2014/03/09/astral-forge/

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.