Magnetfelder im Weltraum werden manchmal als das letzte Teil im Puzzle der Sternentstehung bezeichnet. Sie sind viel schwerer zu messen als die Massen oder die Bewegungen von sternbildenden Wolken, und ihre Stärke ist noch unklar. Wenn sie stark sind, können sie das Gas, das unter dem Einfluss der Gravitation beim Kollaps in einen jungen stellaren Kern strömt, ablenken oder den Strom aufhalten. Wenn sie mittelstark sind, agieren sie allerdings flexibler und steuern den Strom, aber ohne ihn zu verhindern.
Frühe Messungen der Feldstärken in Molekülwolken basierten auf der Strahlung von Molekülen, deren Energielevel empfindlich gegenüber magnetischen Feldstärken sind. Diese Daten sprachen dafür, dass die Felder mittelstark waren, aber diese Schlussfolgerungen waren vorläufig. Neuere Beobachtungen mit stärkeren Signalen maßen die polarisierte Strahlung von Staubkörnchen, die an den Magnetfeldern ausgerichtet sind. Diese Beobachtungen leiten die Feldstärke aus den Veränderungen der Feldrichtung entlang der Wolke ab.
Der Astronom Phil Myers vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und sein Mitarbeiter wollten die Rolle der Magnetfelder in sternbildenden Wolkenkernen klären. Sie verglichen die Feldstärken anhand der Staubmesstechnik in 17 Kernen, die massearme Sterne hervorbringen, und mittels der Molekülmesstechnik in 36 Kernen, wo massereichere Sterne entstehen. Die beiden Techniken ergeben annähernd gleiche Eigenschaften für die Felder, wobei jede einen unterschiedlichen magnetischen Effekt misst. Die Astronomen analysierten, ob die Felder stark genug sind, um den gravitativen Kollaps zu verhindern, und wie sich ihre Stärken zu den Dichten verhalten.
Sie stellten fest, dass trotz der vielfältigen Eigenschaften der Kerne keines der Felder stark genug ist, um den Kollaps zu verhindern; sie sind um den Faktor Zwei oder Drei zu schwach. Die Wissenschaftler fanden auch Korrelationen zwischen der Feldstärke, der Dichte und anderen Eigenschaften der Kerne, die mit den theoretischen Voraussagen übereinstimmen. Diese Studie ist die erste Analyse der Beeinflussung durch Magnetfelder in sternbildenden Kernen mittels Molekül- und Staubmesstechniken. Sie bekräftigt und erweitert die früheren Ergebnisse, die sich allein auf die Molekülmesstechnik stützten.
Abhandlung: “Magnetic Properties of Star-forming Dense Cores” von Philip C. Myers und Shantanu Basu, The Astrophysical Journal 917, 35, 2021.
(THK)
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