Young Stars Hoard X-StrÄlar i Plasma Cocoon

Lab experiment som simulerar bildandet av nya stjärnor kan ha avslöjat varför unga stjärnor ger mycket mindre röntgenstrålning än förväntat, finner en ny studie. De unga stjärnorna kan hålla utsläppen fångade som en biprodukt av deras rasande matningsprocess.

Mycket är fortfarande osäker på hur unga stjärnor beter sig i de tidiga stadierna av deras bildning, sade forskare i den nya studien. "Vi kan inte se mycket om detaljerna i vad som händer på stjärnorna, eftersom upplösningen av våra teleskop inte är tillräckligt bra", berättade senior-författaren Julien Fuchs, en plasmafysiker vid École Polytechnique i Paris, till ProfoundSpace.org.

Ett mysterium om unga stjärnor gäller röntgenstrålarna som de ger av sig. Till exempel, så kallade klassiska T Tauri stjärnor, som är i den yngsta fasen för små stjärnor, drar en betydande mängd material på sig från omgivande moln av gas och damm. Men dessa stjärnor ger mindre röntgen än vad forskare förväntar sig av en sådan tumultös aktivitet. [Hur man berättar stjärnartyperna (infografiska)]

"När materia accretes på en stjärna, har den en stor mängd kinetisk energi från stjärnans gravitationstryck, och när denna fråga stannar när den träffar stjärnan, omvandlas den kinetiska energin till värme, vilket leder till superhota platser man förväntar sig att avge en hel del röntgenstrålar ", sade Fuchs.

För att hjälpa till med att lösa detta mysterium, såg Fuchs och hans kollegor stjärnformation i laboratoriet. De avfyrade en smal ström av laseruppvärmd plasma vid ett fast mål i närvaro av ett starkt magnetfält.

Tidigare forskning föreslog att superhot plasma accretes på unga stjärnor med en hastighet på cirka 1,1 miljoner km / h, säger forskarna. Denna accretingplasma faller på stjärnorna i form av magnetiserade kolonner som har magnetfält om en tiondel till en hundradedel av en tesla i styrka. (I jämförelse är magnetfältets styrka vid jordens yta endast 30 miljoner till 60 miljoner av en tesla.)

För att mimic accretion på riktiga stjärnor, sparkade forskarna 1 millimeter breda plasmaströmmar i hastigheter på cirka 1,6 miljoner mph (2,7 miljoner km / h) vid mål av antingen plast eller Teflon. Eftersom forskarna inte kunde imitera de stora områdena över vilka en sådan accretion ägde rum kompenserade de sig genom att använda otroligt kraftfulla magnetfält av 20 teslas i styrka. När dessa plasmaströmmar slog mål, såg vi denna täta skal eller kockform runt ytan där Plasmen landade, sade Fuchs.

Forskarna föreslog att detta täta skal skulle kunna absorbera röntgenstrålar från stjärnor. "Detta är en mycket bra förklaring till bristen på röntgenstrålar som ses," sade Fuchs.

Forskarna redogjorde för sina fynd online den 1 november i tidskriften Science Advances.