Astronomen haben Belege dafür gefunden, dass alle bekannten Formen kosmischer Teilchenströme nach gleichem Prinzip funktionieren könnten. Sie entdeckten erstmals Anzeichen für ein Magnetfeld auch in einem Jet, der von einem Protostern ausgeht. Diese jetzt in „Science“ veröffentlichte Erkenntnis stellt einen entscheidenden Fortschritt in der Erforschung solcher Teilchenströme dar.
Von drei astronomischen Phänomenen ist heute bekannt, dass sie Ströme von hochbeschleunigten, energiereichen Teilchen aussenden: die massereichen Schwarzen Löcher im Herzen aktiver Galaxien, kleinere Schwarze Löcher oder Neutronensterne, die Materie von einem Begleitstern abziehen, sowie sehr junge Sterne und Braune Zwerge, die noch dabei sind, Masse aus ihrer Umgebung zusammenzuziehen. Bei den ersten beiden Arten kosmischer Teilchenbeschleuniger haben Astronomen auch Magnetfelder in den Jets nachgewiesen, nicht aber bei den jungen Sternen.
Magnetfeld in Jet aus jungem Stern entdeckt
Das aber hat sich jetzt geändert: Ein internationales Forscherteam hat erstmals Hinweise auf die Existenz eines Magnetfelds auch bei einem jungen Stern entdeckt. Die Forscher beobachteten dafür mit Hilfe des Radioteleskop-Netzwerks Very Large Array (VLA) über zwölf Stunden lang die Radioemissionen von IRAS 18162-2048, einem Protostern der zehnfachen Sonnenmasse. Das 5.500 Lichtjahre von der Erde entfernt liegende junge stellare Objekt sendet einen Teilchenstrom von 17 Lichtjahren Länge aus.
Die Auswertung der Beobachtungsdaten zeigte, dass die vom Jet ausgehenden Radiowellen typische Eigenschaften besitzen, die typischerweise dann auftreten, wenn sich schnell bewegende Elektronen mit Magnetfeldern interagieren. Diese Wechselwirkung führt zu einer Art Polarisierung der Radiowellen, einer bevorzugten Ausrichtung der elektrischen und magnetischen Felder der Wellen.
Parallelen zu anderen Jet-Typen
„Zum ersten Mal sehen wir, dass auch der Jet eines jungen Sterns diese Eigenschaft mit den anderen Arten der kosmischen Jets teilt“, erklärt Luis Rodriguez, Astrophysiker der Autonomen Nationaluniversität von Mexiko (UNAM). Sein Kollege Carlos Carrasco-Gonzalez ergänzt: „Unsere Entdeckung liefert ein starkes Indiz dafür, dass alle drei Arten von Jets durch einen gemeinsamen Prozess entstehen.“ Die neuen Daten, kombiniert mit denen der Magnetfelder, können zukünftig dazu beitragen, das Funktionieren solcher Teilchenströme besser zu verstehen.
Rückschlüsse auf Rolle der Magnetfelder für Protosterne
Die neue Entdeckung gibt jedoch nicht nur neue Einblicke in die Physik der Teilchenströme, sondern auch in die Rolle der magnetischen Felder bei der Bildung neuer Sterne. Die Jets junger Sterne emittieren Strahlung, die unter anderem Informationen liefert über die Temperaturen, Geschwindigkeiten und Dichten im Inneren des Teilchenstroms. „In Zukunft könnte uns die Kombination verschiedener Arten von Beobachtungen ein Gesamtbild darüber geben, wie die magnetischen Felder die jungen Sterne und ihre Umgebung beeinflussen“, erklärt Rodriguez. „Das wäre ein großer Fortschritt im Verständnis des Prozesses der Sternenbildung.“
(National Radio Astronomy Observatory, 29.11.2010 – NPO)
