Astronomen hebben, met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), een levendige close-up verkregen van het materiaal dat van een pasgeboren ster wegstroomt. Door naar de gloed van koolstofmonoxidemoleculen in het object Herbig-Haro 46/47 te kijken, hebben zij ontdekt dat zijn ‘jets’ nog energierijker zijn dan tot nu toe werd gedacht. Op de zeer detailrijke nieuwe beelden is ook een nog onbekende jet ontdekt die in een heel andere richting wijst.
Jonge sterren stoten materiaal uit met snelheden tot wel een miljoen kilometer per uur. Wanneer dit materiaal in botsing komt met het gas in de omgeving, begint het te gloeien: er ontstaat een Herbig-Haro-object [1]. Een spectaculair voorbeeld van zo’n object is Herbig-Haro 46/47, dat zich op een afstand van ongeveer 1400 lichtjaar in het zuidelijke sterrenbeeld Zeilen bevindt. Dit object was het doelwit van een onderzoek tijdens de zogeheten Early Science-fase van ALMA, toen deze telescooparray nog niet compleet was.
De nieuwe opnamen geven een gedetailleerd beeld van twee jets, waarvan de ene op de aarde afkomt en de andere precies de tegenovergestelde kant op gaat. Die tweede jet was op eerdere opnamen, gemaakt in zichtbaar licht, bijna niet te zien vanwege de dichte stofwolken rond de pasgeboren ster. ALMA heeft niet alleen veel scherpere beelden gemaakt dan eerdere instrumenten, maar stelde de astronomen ook in staat om de snelheid te meten waarmee het gloeiende materiaal zich door de ruimte verplaatst.
Deze nieuwe waarnemingen van Herbig-Haro 46/47 laten zien dat een deel van het uitgestoten materiaal veel hogere snelheden heeft dan eerder is gemeten. Dit betekent dat het wegstromende gas meer energie en impuls met zich meevoert dan tot nu toe werd gedacht.
Teamleider en eerste auteur van het nieuwe onderzoek, Héctor Arce (Yale University, VS), legt uit: “ALMA’s voortreffelijke gevoeligheid maakt de detectie van voorheen onzichtbare kenmerken van dit object mogelijk, zoals deze zeer snelle uitstroom. Het lijkt een schoolvoorbeeld te zijn van een eenvoudig model waarbij de moleculaire uitstroom wordt opgewekt door de breed uitwaaierende wind van een jonge ster.”
De waarnemingen van dit object hebben slechts vijf uur geduurd, ondanks dat ALMA op dat moment nog in aanbouw was. Soortgelijke waarnemingen met andere telescopen zouden tien keer zo veel tijd hebben gekost.
“De detailrijkdom van deze opnamen van Herbig-Haro 46/47 is verbluffend. En misschien nog verbluffender is dat dit soort waarnemingen nog maar in de kinderschoenen staat. In de nabije toekomst zal ALMA in een fractie van de tijd nog betere opnamen dan deze kunnen maken”, aldus Stuartt Corder (Joint ALMA Observatory, Chili), mede-auteur van het nieuwe onderzoeksartikel.
Diego Mardones (Universidad de Chile), een andere mede-auteur, benadrukt: “Dit object is vergelijkbaar met de meeste andere solitaire lichte sterren-in-wording. Maar het onderscheidt zich doordat de uitstroom aan de ene kant van de jonge ster direct inslaat op de gaswolk, terwijl die aan de andere kant uit de wolk ontsnapt. Dit maakt het object bij uitstek geschikt voor het onderzoek naar de invloed van de sterrenwind op de gaswolk waaruit de jonge ster is ontstaan.”
Dankzij de grote scherpte en gevoeligheid van deze ALMA-waarnemingen heeft het team ook een onverwachte ontdekking kunnen doen: een uitstroomcomponent die afkomstig lijkt van een lichtere begeleider van de jonge ster. Deze secundaire uitstroom staat bijna haaks op het hoofdobject en lijkt zijn eigen holte in de omringende gaswolk te hebben ‘uitgegraven’.
“ALMA kan de structuren in de waargenomen uitstroom veel duidelijker detecteren dan eerdere onderzoeken. Dit bewijst dat er met de volledige array zeker veel verrassende en interessante ontdekkingen zullen worden gedaan. ALMA zal ongetwijfeld een revolutie teweegbrengen in het onderzoeksgebied van stervorming!”, aldus Arce.
Noten
[1] De astronomen George Herbig en Guillermo Haro waren niet de eersten die een van de naar hen genoemde objecten zagen, maar zij waren wel de eersten die de spectra van deze vreemde objecten nauwkeurig bekeken. Ze ontdekten dat dit niet slechts concentraties van gas en stof waren die licht weerkaatsten of door het ultraviolette licht van jonge sterren tot gloeien werden gebracht, maar dat het een compleet nieuwe klasse van objecten betrof die verband hield met de schokgolven die optreden als materiaal met hoge snelheid door een stervormingsgebied wordt uitgestoten.
Meer informatie
De Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), een internationale astronomische faciliteit, is een samenwerkingsverband van Europa, Noord-Amerika en Oost-Azië, met steun van de republiek Chili. ALMA wordt in Europa gefinancierd door de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO), in Noord-Amerika door de National Science Foundation (NSF) van de VS in samenwerking met de National Research Council van Canada (NRC) en de National Science Council van Taiwan (NSC), en in Oost-Azië door de National Institutes of Natural Sciences (NINS) van Japan in samenwerking met de Academia Sinica (AS) in Taiwan. De bouw en het beheer van ALMA worden namens Europa geleid door ESO, namens Noord-Amerika door het National Radio Astronomy Observatory (NRAO), dat bestuurd wordt door de Associated Universities, Inc. (AUI), en namens Oost-Azië door het National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). De overkoepelende leiding en het toezicht op bouw, ingebruikname en beheer van ALMA is in handen van het Joint ALMA Observatory (JAO).
De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in het artikel ‘ALMA Observations of the HH 46/47 Molecular Outflow’, door Héctor Arce et al, dat in de Astrophysical Journal verschijnt.
Het onderzoeksteam bestaat uit Héctor G. Arce (Yale University, New Haven, VS), Diego Mardones (Universidad de Chile, Santiago, Chili), Stuartt A. Corder (Joint ALMA Observatory, Santiago, Chili), Guido Garay (Universidad de Chile), Alberto Noriega-Crespo (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Pasadena, VS) en Alejandro C. Raga (Instituto de Ciencias Nucleares, Mexico).
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door vijftien landen: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld, en twee surveytelescopen: VISTA werkt in het infrarood en is de grootste surveytelescoop ter wereld en de VLT Survey Telescope is de grootste telescoop die uitsluitend is ontworpen om de hemel in zichtbaar licht in kaart te brengen. ESO is ook de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. Daarnaast bereidt ESO momenteel de bouw voor van de 39-meter Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
