In de hooggelegen Atacama-woestijn, waar de lucht ijl en droog is en de hemel bijna aanraakbaar lijkt, staat een van de krachtigste instrumenten van de hedendaagse astronomie: de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Dit netwerk van radiotelescopen, een resultaat van internationale samenwerking, maakt het mogelijk om door te dringen tot de koudste en meest stoffige uithoeken van het universum waar sterren worden geboren. Recente waarnemingen van ALMA, gepubliceerd in mei 2026, hebben een onverwacht resultaat opgeleverd: in de kleinste 'zaden' waaruit massieve sterrenhopen ontstaan, lijkt chaotische turbulentie de overhand te hebben op geordende magnetische velden.
Artist impressions of the magnetic field distribution around and within the molecular cloud clumps. The 1-pc scale clump is penetrated by the magnetic field, which is ordered and perpendicular to the clump’s long axis (left panel).
Massieve sterren — die minstens acht keer zwaarder zijn dan de zon — spelen een cruciale rol in de evolutie van sterrenstelsels. Ze zenden krachtige ultraviolette straling uit, jagen stellaire winden aan, verrijken de kosmos met zware elementen en eindigen hun leven met spectaculaire supernova-explosies. Maar hoe ze precies ontstaan in dichtbevolkte stellaire kraamkamers, bleef tot nu toe een raadsel. Wetenschappers weten al lang dat enorme moleculaire wolken uiteenvallen in steeds kleinere structuren: eerst in clusters, dan in klonten en uiteindelijk in compacte condensaties van ongeveer 0,01 parsec. Deze condensaties vormen de directe 'ouderlijke' structuren voor protostellaire schijven en de toekomstige sterren of nauwe meervoudige systemen.
Magnetische velden werden van oudsher beschouwd als belangrijke 'regulators' van dit proces. Op de schaal van grote wolken en samenballingen (groter dan 0,1 parsec) laat gas zich makkelijker samenpersen langs de magnetische veldlijnen dan dwars erop. Hierdoor zijn structuren vaak loodrecht op het veld uitgerekt. Echter, op de allerkleinste schaal waar individuele sterren gevormd worden, bleek het beeld totaal anders te zijn.
Een internationaal team onder leiding van Junhao Liu (Nanjing University) analyseerde gegevens van het tot nu toe grootste ALMA-overzicht van stofpolarisatie in massieve stervormingsgebieden (het MagMaR-project) en bestudeerde honderden compacte condensaties in 30 regio's van de Melkweg. Stofdeeltjes richten zich naar de magnetische veldlijnen, waardoor de millimeterstraling gepolariseerd raakt. Dit maakt het mogelijk om de oriëntatie van het veld waar te nemen met een resolutie van honderden astronomische eenheden.
De uitkomst was verrassend: op kleine schaal zijn de condensaties vaker parallel aan de lokale magnetische velden uitgerekt — precies het tegenovergestelde van wat op grote schaal wordt waargenomen. Vergelijkingen met driedimensionale magnetohydrodynamische simulaties toonden aan dat dit beeld ontstaat wanneer turbulentie het magnetisme overheerst. Turbulente stromingen persen het gas samen in afgeplatte structuren, waarbij de veldcomponenten langs de uitgerekte as worden versterkt.
"Magnetische velden of turbulentie? Het is een kosmische strijd tussen orde en chaos," merkt Liu op. "Op grote schaal brengen geordende velden structuur in de wolken, maar bij de vorming van individuele sterren en clusters verliezen ze het van de chaos."
Daarnaast vonden de onderzoekers een statistische discrepantie tussen de richtingen van de magnetische velden en de rotatieassen van de condensaties. Een dergelijke afwijking kan de magnetische remming verzwakken, waardoor het gas zijn impulsmoment kan behouden en grote protostellaire schijven kan vormen — een essentiële factor voor de groei van massieve sterren en het ontstaan van meervoudige systemen.
Deze resultaten betekenen niet dat de rol van magnetische velden volledig is uitgespeeld: ze helpen waarschijnlijk nog steeds bij de organisatie van grote wolken. Maar op de beslissende kleine schaal is het juist de turbulentie die de toon zet. De waarnemingen van ALMA, die een hoge gevoeligheid combineren met een enorme resolutie, maakten het voor het eerst mogelijk om deze fysica systematisch te bestuderen. Het onderzoek, gepubliceerd in Nature Astronomy, herziet de gangbare opvattingen over de vorming van massieve sterrenhopen en roept nieuwe vragen op voor theoretische modellen en simulaties.
Elke ontdekking van deze aard herinnert ons eraan hoe complex en veelzijdig het proces van stervorming is. ALMA blijft de verborgen mechanismen onthullen waardoor uit koud kosmisch gas de lichtbronnen worden geboren die de toekomst van sterrenstelsels bepalen.
