На первый взгляд может показаться, что между молодыми звездами и сверхмассивными черными дырами существует лишь небольшое сходство. Однако оба эти объекта излучают релятивистские струи. Теперь ученые впервые представили доказательства того, что спиральные магнитные поля могут объяснить процессы, связанные как с молодыми звездами, так и с сверхмассивными черными дырами. Исследование опубликовано в Astrophysical Journal Letters, сообщает Space.
Новорожденные звезды, или протозвезды, представляют собой объекты, которые не накопили достаточную массу для начала термоядерного синтеза в своем ядре и превращения в полноценные звезды. В противоположность этому, масса сверхмассивных черных дыр, достигающая миллионов и миллиардов солнечных масс, сосредоточена в пространстве шириной не более нескольких миллиардов километров. Для сравнения, ширина Солнечной системы составляет примерно 30 триллионов километров.
Тем не менее, протозвезды и сверхмассивные черные дыры имеют по крайней мере одну общую характеристику: они излучают высокоскоростные релятивистские струи из своих полюсов, одновременно накапливая массу для роста.
Авторы исследования предполагают, что механизм формирования этих струй может быть аналогичным для двух совершенно различных астрономических объектов. Ученые пришли к этому выводу, когда обнаружили спиральное магнитное поле внутри струи протозвезды HH 80-81, расположенной на расстоянии примерно 5500 световых лет от Земли.
Исследователи выяснили, что спиральные магнитные поля в струях протозвезды аналогичны тем, что обнаружены в струях сверхмассивных черных дыр. Таким образом, им удалось впервые получить надежные доказательства существования общего механизма, объясняющего процессы в этих различных астрономических объектах.
Хотя ученые выдвигали предположения о существовании такого общего механизма, у них не было убедительных доказательств, подтверждающих это. Получить такие доказательства было сложно, поскольку струи протозвезд в основном излучают тепловую энергию, что затрудняет выявление структуры магнитного поля.
Теперь же с помощью радиотелескопа Very Large Array ученые смогли визуализировать трехмерную структуру магнитного поля релятивистской струи протозвезды. Анализ данных позволил скорректировать вращение поляризации света при прохождении через намагниченную плазму, что привело к обнаружению истинной ориентации магнитного поля струи HH 80-81.
Ученые полагают, что спиральные магнитные поля представляют собой универсальный механизм, запускающий релятивистские струи.