Magnetická pole mohou být klíčem k formování dvojhvězd

Foto: Matsumoto, Hotokezaka, Inayoshi

Úvod do problematiky dvojhvězd

Vědci objevili překvapivou sílu, která může pomoci vysvětlit, jak se dvojhvězdné systémy formují tak rychle. Nové simulace na superpočítačích ukazují, že magnetická pole obklopující nově vznikající hvězdy mohou působit jako kosmická brzda, která odstraňuje úhlový moment a umožňuje dvěma stále se formujícím protostárám spirálovitě se přibližovat místo toho, aby se od sebe vzdalovaly.

Autor původního článku: redakce

Role magnetických polí

Vizualizace toků plynu kolem systému binárních protostár vypočítaná pomocí ATERUI III. Plyn zobrazený červeně obíhá kolem jedné ze dvou protostár. Plyn zobrazený modře obíhá kolem kombinovaného binárního systému. Plyn zobrazený zeleně je vyháněn ze systému a odnáší s sebou úhlový moment. Současný výzkum ukazuje, že magnetické pole hraje důležitou roli při vyhánění plynu a úhlového momentu.

Formování hvězd a jejich skupin

Mnoho hvězd se rodí uvnitř rozsáhlých oblaků plynu a prachu ve vesmíru. Jak se části těchto oblaků hroutí pod vlivem gravitace, vytvářejí husté oblasti známé jako jádra molekulárních oblaků, kde se začínají formovat nové hvězdy. Formování hvězd často probíhá ve skupinách spíše než izolovaně. V některých případech se dvě nově vznikající hvězdy gravitačně spojí, čímž vzniká to, co astronomové nazývají binárním hvězdným systémem.

Pozorování naznačují, že mnoho z těchto systémů se formuje velmi brzy, ještě před tím, než se hvězdy samy plně vyvinou. Nicméně výzkumníci dlouho zápasili s pochopením, jak mohou dvě rostoucí protostáry dostatečně rychle přiblížit, aby se staly binárním párem.

Simulace a jejich výsledky

Aby tuto záhadu prozkoumali, výzkumníci provedli pokročilé simulace pomocí několika superpočítačů, včetně systému ATERUI III z Národní astronomické observatoře Japonska a jeho předchůdce ATERUI II. Výsledky ukázaly, že magnetická pole procházející okolním plynem mohou pomoci přitáhnout protostáry blíže k sobě. Interakce mezi magnetickým polem a plynem odstraňují úhlový moment z páru, což umožňuje oběma objektům spirálovitě se přibližovat a tvořit binární systém v realistickém časovém horizontu.

Simulace také zdůraznily, jak důležitá jsou magnetická pole pro tento proces. V testovacím běhu, který zcela vyloučil magnetická pole, se protostáry od sebe vzdalovaly místo toho, aby se přibližovaly.

Možné důsledky pro černé díry

Výzkumníci zjistili, že podobný mechanismus by mohl fungovat i ve větších systémech. Masivní binární černé díry nacházející se v plynem bohatých centrech nově vzniklých galaxií mohou také ztrácet úhlový moment prostřednictvím interakcí zahrnujících magnetická pole. Takový proces by mohl pomoci vysvětlit, jak se páry obřích černých děr dostávají dostatečně blízko k sobě, aby se nakonec spojily.

Tato spojení jsou považována za důležitý krok ve formování supermasivních černých děr po srážce a sloučení galaxií. Přímé simulace dlouhodobého vývoje masivních binárních černých děr zůstávají výpočetně náročné kvůli obrovským časovým měřítkům. Výzkumníci proto tvrdí, že budou zapotřebí další studie k plnému určení, jak magnetická pole ovlivňují chování a spojování těchto extrémních objektů.

Další souvislosti

Podobné výzkumy v oblasti vesmíru jsme popsali také v článku o temné energii, která přežila velkou výzvu a vesmír se stále zrychluje.

Mohlo by vás zajímat

• Vědci dokázali, že kvantový čas může plynout zpět: ohromující průlom ve fyzice
• Temná energie přežila velkou výzvu, vesmír se stále zrychluje
• Vědci překonali 30letý rekord v supravodivosti za normálního tlaku

Původní článek: Magnetic fields may be the secret behind binary star formation