De unga stjärnornas fyrverkeri

Vänster: Den unga stjärnan i illustrationen är betydligt aktivare än vår sol, och väldiga magnetiska oväder ger upphov till stora grupper av fläckar (mörka) där plötsliga utbrott, "flares", kan tändas explosivt (den ljusa öglan). Mitten: Ibland förstärks gasflödet från skivan till polerna genom att klumpar av gas frigörs och accelereras inåt längs magnetfältet (ljusa bollar). Höger: Då gasklumparna träffar ytan frigörs energi. Ökningen i ljusflödet från polerna är enorm och kan motsvara flera gånger solens totala energiutstrålning och röntgenstrålning sänds ut. Se en animation av förloppet och läs en mer detaljerad beskrivning av vad den visar. Credit: Gösta Gahm och Mikael Gålfalk.

Forskare vid Stockholms observatorium samarbetar med brittiska, ukrainska och amerikanska astronomer för att kartlägga de allra yngsta stjärnornas sprakande aktivitet.

Unga nybildade stjärnor fungerar ungefär som i illustrationen ovan. Den roterande stjärnan sitter som spindeln i nätet och griper tag i den omgivande skivan av gas och stoft med sitt starka magnetfält (vita bågar). Omgivande gas lyfts upp i magnetfältet, strömmar utefter bågarna och slår ner med hög hastighet vid stjärnans poler.

Även de mest närbelägna, nybildade stjärnorna är på behörigt avstånd, mer än 500 ljusår bort, så att fyrverkeriet utspelar sig innanför ett område som är mindre än en tusendels bågsekund sett från Jorden. Inte ens med avancerade rymdteleskop kan dessa strukturer avbildas. Allt vi vet om stjärnorna måste härledas från variationer i stjärnans ljus och spektrum.

Forskargruppen har sedan länge studerat sådana variationer i några extremt aktiva, nybildade stjärnor genom observationer med bl. a Very Large Telescope på Europeiska sydobservatoriet (VLT) och det Nordiska Optiska Teleskopet på La Palma (NOT). På detta sätt kunde t.ex. de infallande gasklumparna följas på färden mot stjärnan och hur stora fläckområden vandrar över ytan med rotationen.

Nyligen har gruppen kartlagt de extremt komplicerade förlopp som utvecklas då klumparna landar på stjärnans yta. I en ny artikel av Gösta Gahm, professor vid Stockholms observatorium, och hans medarbetare, demonstreras hur den frigjorda energin inte bara leder till förstärkt strålning, utan också till att en het vind tillfälligt drivs utåt med flera 100 km/sek i form av en jetstråle som skjuter ut från området kring polen. Dessutom förändras hela stjärnans atmosfär över en stor del av ytan. Forskargruppen urskiljer också ytterligare en tunn vind som tycks drivas av den omgivande skivan, dvs från områden betydligt längre ut från stjärnan, och denna vind har blåst stadigt genom åren. Den påverkas inte alls av fyrverkeriet nära stjärnan. Resultaten berättar också om hur unga stjärnor ökar i massa på grund av massinflöden och samtidigt förlorar en del i vindar.