Stoft- och gasrika höljen kring döende stjärnor: polarisationsstudier av MHD utflöden och stoftkorns tillväxt.

Forskningsprojekt, 2014 – 2017

Kosmiska magnetfält har fascinerat och gäckat astronomer ända sedan de upptäcktes. Magnetfält förekommer i samband med både de minsta och största astronomiska objekten, till exempel runt planeter och stjärnor så som vår sol, men också mellan stora galaxhopar i det tidiga universum. Även om magnetfält tros spela en viktig roll vid sol-liknande stjärnors födelse, är deras verkan vid stjärnornas död mer oklar. Det är under stjärnornas sista levnadsstadier som stoft och molekyler förs ut i den interstellära rymden, där de senare bildar nya planetsystem. Magnetfält skulle kunna spela en viktig roll vid denna process. Det skulle även kunna vara magnetfält som formar de vackra, fantasieggande planetariska nebulosorna. Samma observationer som låter oss studera magnetfälten runt döende stjärnor ger även unik information om hur små stoftpartiklar växer till potentiellt planetstora stenar. Sådan tillväxt är förväntad i närheten av unga stjärnor, men vi har nyligen sett indikationer på att liknande processer också sker runt döende stjärnor. Möjligheten att observera planetformation runt gamla döende stjärnor öppnar ett nytt fönster för att studera det här viktiga fenomenet. Eftersom stjärnor dör i kalla och stoftrika områden, behöver vi observera ljus med våglängder från en millimeter till ett fåtal centimeter för att studera dem. För att mäta magnetfält vid dessa våglängder krävs särskilda tekniker och mycket känsliga teleskop, då magnetfältets påverkan på det ljus som sänds ut är mycket liten. Oftast krävs en mätnoggrannhet runt en tiondels procent för att upptäcka effekten. Lyckligtvis kommer snart ett antal nybyggda och förbättrade teleskop skapa fantastiska möjligheter att studera magnetfält på alla skalor. I vårt projekt kommer vi använda dessa nya och förbättrade teleskop för att studera magnetfältet samt hur stoftpartiklarna växer under sol-liknande stjärnors död. Med observationer från den nya Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) interferometern, som just nu byggs i Atacamaöknen i Chile, kommer vi att kartlägga magnetfältet och uppskatta hur många stoftpartiklar, upp till en centimeters storlek, som finns runt döende stjärnor. Förutom observationer, behöver vi också en korrekt teori som beskriver magnetfältens påverkan på det observerade ljuset. Med innovativa metoder utvecklade av oss, och som ytterligare förfinats i detta projekt, kommer vi att kunna bestämma magnetfältens inverkan vid dessa viktiga skeden i en stjärnas liv. Vi kommer att besvara följande frågor: Hur har de spektakulära planetariska nebulosorna bildats? Vad är det som driver de vindar som för kol, syre och stoft från döende stjärnor ut till den interstellära rymden? Kan planeter formas kring döende stjärnor?