Figura 1:Detecção ALMA da polarização da linha de SiO no jato HH 211. (Parte superior) Uma imagem composta mostrando o jato HH 211 e a vazão em torno dele. As imagens em azul e vermelho mostram, respectivamente, o lado que se aproxima (desviado para o azul) e o lado que se afasta (desviado para o vermelho) do jato em SiO (adotado de Lee et al. 2009). A imagem cinza mostra o escoamento em H2 (adotado de Hirano et al. 2006). (Embaixo) Um zoom-in na parte mais interna do jato dentro de 700 au da protoestrela central. A imagem em laranja mostra o disco de acreção detectado recentemente com o ALMA (Lee et al. 2018). Imagens em azul e vermelho mostram os lados desviados para o azul e desviados para o vermelho do jato interno que sai do disco, obtidos em nossa observação. Os segmentos de linha amarela mostram as orientações da polarização da linha de SiO no jato. Uma escala de tamanho de nosso sistema solar é mostrada no canto inferior direito para comparação de tamanho. Nos dois painéis, os asteriscos marcam a possível posição da proto-estrela central. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Lee et al
Uma equipe de pesquisa internacional liderada por Chin-Fei Lee no Instituto Sinica de Astronomia e Astrofísica da Academia (ASIAA) fez uma observação inovadora com o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), confirmando a presença de campos magnéticos em um jato de uma proto-estrela. Acredita-se que os jatos desempenham um papel importante na formação de estrelas, permitindo que a proto-estrela acrescente massa de um disco de acreção, removendo o momento angular do disco. É altamente supersônico e colimado, e previsto em teoria para ser lançado e colimado por campos magnéticos. A descoberta apóia a previsão teórica e confirma o papel do jato na formação de estrelas.
"Embora tenha sido previsto há muito tempo que o jato protoestelar é entrelaçado com campos magnéticos, ninguém tinha certeza sobre isso. Graças à alta sensibilidade do ALMA, finalmente confirmamos a presença de campos magnéticos em um jato protoestelar com detecção de polarização de linha molecular. Mais interessante, os campos magnéticos no jato podem ser helicoidais, como visto no jato de um núcleo galáctico ativo (AGN). Possivelmente, o mesmo mecanismo funciona para lançar e colimar os jatos da protoestrela e do AGN, "diz Chin-Fei Lee da ASIAA.
"A polarização detectada vem de uma linha molecular de SiO na presença de campos magnéticos, "diz Hsiang-Chih Hwang, que era um ex-aluno de graduação da NTU de Chin-Fei Lee modelando a polarização. "A emissão polarizada no jato é tão fraca que não conseguimos detectá-la com o Submillimeter Array. Estamos muito entusiasmados por finalmente tê-la detectado com o ALMA."
HH 211 é um jato bem definido de um dos sistemas protoestelares mais jovens em Perseu a uma distância de cerca de 1, 000 anos-luz. A protoestrela de energia central tem apenas cerca de 10 anos de idade, 000 anos (que é cerca de 2 milionésimos da idade do nosso Sol) e uma massa de cerca de 0,05 de massa solar. O jato é rico em gás molecular SiO e conduz um escoamento molecular espetacular ao seu redor (veja o painel superior na Figura 1).
Figura 2:Possíveis campos magnéticos helicoidais no jato HH 211. Imagens em azul e vermelho mostram os lados desviados para o azul e desviados para o vermelho do jato saindo do disco, como mostrado no painel inferior da Figura 1. As linhas helicoidais esverdeadas mostram a possível morfologia do campo magnético no jato. O asterisco marca a possível posição da proto-estrela central. Uma escala de tamanho de nosso sistema solar é mostrada no canto inferior direito para comparação de tamanho. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Lee et al.
Com ALMA, a equipe deu um zoom na parte mais interna do jato dentro de 700 au da protoestrela central, onde a emissão é mais brilhante em SiO. Eles detectaram a polarização da linha de SiO em direção ao lado do jato que se aproxima (desviado para o azul) (veja o painel inferior na Figura 1). A polarização tem uma fração de cerca de 1,5 por cento e uma orientação aproximadamente alinhada com o eixo do jato. Esta polarização de linha é devido ao efeito Goldreich-Kylafis, confirmando a presença de campos magnéticos no jato. A orientação dos campos magnéticos pode ser toroidal ou poloidal. De acordo com os atuais modelos de lançamento de jato, os campos magnéticos devem ser helicoidais e devem ser principalmente toroidais onde a polarização é detectada, para colimar o jato. Observações mais profundas serão propostas para detectar a polarização da linha no lado recuado (redshifted) do jato e verificar a morfologia consistente da polarização. Além disso, linha adicional de SiO será observada a fim de confirmar a morfologia do campo.
A observação abre uma possibilidade empolgante de detectar e caracterizar diretamente campos magnéticos em jatos protoestelares por meio de imagens de alta resolução e alta sensibilidade com ALMA, o que pode melhorar as teorias de formação de jato e, portanto, nossa compreensão para o processo de alimentação na região mais interna da formação de estrelas.
