Spiraldannende giganter:Vidne til fødslen af ​​et massivt binært stjernesystem

Forskere fra RIKEN-klyngen for banebrydende forskning i Japan, Chalmers University of Technology i Sverige og University of Virginia i USA og samarbejdspartnere har lavet observationer af en molekylær sky, der kollapser og danner to massive protostjerner, der med tiden bliver til et binært stjernesystem.

Selvom det er kendt, at de fleste massive stjerner har kredsende stjerneledsager, har det været uklart, hvordan dette opstår - f.eks. er stjernerne født sammen fra en fælles spiralformet gasskive i midten af ​​en kollapsende sky, eller parrer de sig senere ved tilfældige møder i en overfyldt stjernehob.

Det har været svært at forstå dynamikken i at danne binære filer, fordi protostjernerne i disse systemer stadig er indhyllet i en tyk sky af gas og støv, der forhindrer det meste lys i at undslippe. Heldigvis, det er muligt at se dem ved hjælp af radiobølger, så længe de kan afbildes med tilstrækkelig høj rumlig opløsning.

I den aktuelle forskning, udgivet i Natur astronomi , forskerne ledet af Yichen Zhang fra RIKEN Cluster for Pioneering Research og Jonathan C. Tan ved Chalmers University og University of Virginia, brugte Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) teleskoparray i det nordlige Chile til at observere, ved høj rumlig opløsning, et stjernedannende område kendt som IRAS07299-1651, som er placeret 1,68 kiloparsecs, eller omkring 5, 500 lysår, væk.

Observationerne viste, at allerede på dette tidlige stadium, skyen indeholder to objekter, en massiv "primær" central stjerne og en anden "sekundær" dannende stjerne, også af høj masse. For første gang, forskerholdet var i stand til at bruge disse observationer til at udlede systemets dynamik. Observationerne viste, at de to dannede stjerner er adskilt af en afstand på omkring 180 astronomiske enheder - en enhed omtrent afstanden fra jorden til solen. Derfor, de er ret langt fra hinanden. De kredser i øjeblikket om hinanden med en periode på højst 600 år, og har en samlet masse på mindst 18 gange vores sols.

Ifølge Zhang, "Dette er et spændende fund, fordi vi længe har været forvirrede over spørgsmålet om, hvorvidt stjerner dannes til binære dele under det indledende kollaps af den stjernedannende sky, eller om de skabes i senere stadier. Vores observationer viser tydeligt, at opdelingen i dobbeltstjerner finder sted tidligt, mens de stadig er i deres vorden."

Et andet resultat af undersøgelsen var, at binærstjernerne næres fra en fælles skive, der fødes af den kollapsende sky og favoriserer et scenarie, hvor den sekundære stjerne i binæren blev dannet som et resultat af fragmentering af skiven oprindeligt omkring den primære. Dette gør det muligt for den oprindeligt mindre sekundære protostjerne at "stjæle" indfaldende stof fra sin søskende, og til sidst skulle de fremstå som ganske ens "tvillinger".

Tan tilføjer, "Dette er et vigtigt resultat for at forstå fødslen af ​​massive stjerner. Sådanne stjerner er vigtige i hele universet, ikke mindst til at producere, i slutningen af ​​deres liv, de tunge elementer, der udgør vores Jord og er i vores kroppe."

Zhang konkluderer, "Det, der er vigtigt nu, er at se på andre eksempler for at se, om dette er en unik situation eller noget, der er fælles for fødslen af ​​alle massive stjerner."