Ungt stjernesystem fanget i færd med at danne tætte multipler

For første gang, astronomer har set en støvet skive af materiale omkring en ung stjerne fragmentere til et system med flere stjerner. Forskere havde mistanke om en sådan proces, forårsaget af gravitationel ustabilitet, var på arbejde, men nye observationer med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) og Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) afslørede processen i aktion.

"Dette nye arbejde understøtter direkte konklusionen om, at der er to mekanismer, der producerer flere stjernesystemer - fragmentering af cirkumstellære skiver, som vi ser her, og fragmentering af den større sky af gas og støv, hvorfra unge stjerner dannes, " sagde John Tobin, fra University of Oklahoma og Leiden Observatory i Holland.

Stjerner dannes i gigantiske skyer af gas og støv, når det spinkle materiale i skyerne kollapser gravitationsmæssigt til tættere kerner, der begynder at trække yderligere materiale indad. Det indfaldende materiale danner en roterende skive omkring den unge stjerne. Til sidst, den unge stjerne samler nok masse til at skabe de temperaturer og tryk i dens centrum, der vil udløse termonukleare reaktioner.

Tidligere undersøgelser har vist, at flere stjernesystemer har en tendens til at have ledsagende stjerner enten relativt tæt på, inden for omkring 500 gange Jord-sol afstanden, eller væsentligt længere fra hinanden, mere end 1, 000 gange den afstand. Astronomer konkluderede, at forskellene i afstand skyldes forskellige dannelsesmekanismer. De mere vidt adskilte systemer, de sagde, dannes, når den større sky fragmenterer gennem turbulens, og nylige observationer har understøttet denne idé.

De tættere systemer antages at skyldes fragmentering af den mindre disk, der omgiver en ung protostjerne, men den konklusion var primært baseret på ledsagestjernernes relative nærhed.

"Nu, vi har set denne diskfragmentering på arbejde, " sagde Tobin.

Tobin, Kaitlin Kratter fra University of Arizona, og deres kolleger brugte ALMA og VLA til at studere et ungt tredobbelt-stjernet system kaldet L1448 IRS3B, placeret i en sky af gas i stjernebilledet Perseus, omkring 750 lysår fra Jorden. Den mest centrale af de unge stjerner er adskilt fra de to andre med 61 og 183 gange Jord-Sol-afstanden. Alle tre er omgivet af en skive af materiale, som ALMA afslørede at have spiralstruktur, en funktion, der astronomerne sagde, indikerer ustabilitet i disken.

"Hele dette system er sandsynligvis mindre end 150, 000 år gammel." sagde Kratter. "Vores analyse viser, at disken er ustabil, og den mest adskilte af de tre protostjerner kan kun have dannet sig i de sidste 10, 000 til 20, 000 år, " tilføjede hun.

L1448 IRS3B -systemet, konkluderer astronomerne, giver direkte observationsbevis for, at fragmentering i disken kan producere unge systemer med flere stjerner meget tidligt i deres udvikling.

"Vi forventer nu at finde andre eksempler på denne proces og håber at lære, hvor meget den bidrager til populationen af ​​flere stjerner, "Sagde Tobin.

Forskerne præsenterede deres resultater i tidsskriftet 27. oktober Natur .