Дослідники підтвердили, що «вихор» в центрі акреційного диска необхідний для колапсу розрідженої газової хмари в щільну зірку.
Спостереження, проведені за допомогою радіотелескопу за потоком матерії у новонародженої зірки, підтвердили гіпотезу астрономів про одне з ключових етапів зореутворення. Обертовий «космічний вітер», що складається з молекул, необхідний для того, щоб колапсуючі газові хмари стискалися настільки, щоб утворилася гаряча, щільна молода зірка.
За допомогою інтерферометра Інституту міліметричної радіоастрономії Плато-де-Бюр у Французьких Альпах дослідники спостерігали за потоками матерії навколо молодої зірки в водневій хмарі CB26, розташованій на відстані 460 світлових років від Землі. Це одна з найближчих дискових систем навколо протозірки.
Знімок у видимому діапазоні області, що оточує молекулярну хмару CB26 (зліва) і збільшене зображення в ближньому інфрачервоному діапазоні акреційного диска у протозірки. Зображення: R. Launhardt et al., Astronomy & Astrophysics
Використовуючи результати спостережень і фізико-хімічну модель акреційного диска дослідники визначили розміри конусоподібного закінчення від полярної області протозірки: поблизу диска радіус закінчення приблизно в 1,5 раза більше відстані Земля-Нептун. Цього достатньо, щоб протозірка втратила обертальний момент і не позбулася необхідної для розвитку маси.
Контури молекулярного закінчення з акреційного диска у протозірки. Зображення: R. Launhardt et al., Astronomy & Astrophysics
Нові зірки утворюються, коли газ в молекулярній хмарі стискається під дією власної гравітації, а його температура підвищується. За певним порогом щільності і температури починається ядерний синтез, при якому ядра водню зливаються з утворенням гелію. Складність полягає в тому, що жодна газова хмара в космосі не є нерухомою – всі вони хоча б трохи обертаються.
Коли газ стискається, це обертання прискорюється. Швидке обертання викликає відцентрові сили, які повинні відкидати матерію від осі обертання. Для астрофізики це означає, що матеріал протозірки повинен розлітатися в сторони, а залишків може не вистачити для народження зірки. Щоб цього не сталося, потрібна протидія, яка послабить вплив відцентрових сил.
Теоретичне вирішення цієї проблеми астрофізики знайшли ще в 1980-х. Вони припустили, що частина газу в акреційному диску, що оточує протозірку, стає плазмою, а атоми водню поділяються на електрони і протони. Коли плазма обертається в диску, вона створює магнітне поле. Це поле, в свою чергу, впливає на потік плазми: невелика кількість плазми дрейфує уздовж силових ліній магнітного поля.
Дуже часто дрейфуючі частинки стикаються з молекулами; в результаті частина молекулярного газу захоплюється потоком. Ці молекули утворюють «вихор», який може «віднімати» у диска значний кутовий момент обертання. Його втрата уповільнює обертання, зменшує відцентрові сили і вирішує проблему нестачі маси у протозірки. Спостереження, проведені астрономами, підтверджують цю гіпотезу.