Tættere og mere turbulente miljøer har tendens til at danne flere stjerner, viser undersøgelser

Astronomer, der studerer stjerneplanteskoler, stjernernes fødesteder, i Mælkevejen har fundet ud af, at næsten halvdelen af ​​stjernerne i galaksen er dannet i binære/multiple stjernesystemer (tænk tvillinger, trillinger, firlinger).

På trods af udbredelsen af ​​binære/flere fødsler, har tidligere undersøgelser af stjernernes børnehaver koncentreret sig mere om, hvordan enkeltstjerner dannes. Som et resultat har oprindelsen af ​​binære/flere stjernesystemer længe været et mysterium for astronomer.

Nu har et internationalt hold ledet af forskere fra Shanghai Astronomical Observatory (SHAO) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) imidlertid afsløret, at tættere og mere turbulente miljøer har en tendens til at danne flere stjerner.

Undersøgelsen blev offentliggjort i The Astrophysical Journal .

Fødslen af ​​enhver stjerne kræver gravitationssammenbrud af kolde tætte lommer af gas og støv (kendt som kerner), der findes i det, der er kendt som molekylære skyer. Tidligere undersøgelser har dog sjældent behandlet, hvordan egenskaberne af disse tætte kerner påvirker stjernernes mangfoldighed.

I denne undersøgelse brugte forskerne James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) på Hawaii og Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile til at se på Orion Cloud-komplekset, som er det nærmeste aktive stjernedannelsesområde til Jorden. Beliggende omkring 1.500 lysår væk i Orion-stjernebilledet, er denne stjerneplanteskole et ideelt laboratorium til at teste forskellige modeller for stjernedannelse.

Ved hjælp af JCMT-teleskopet identificerede forskerne 49 kolde, tætte kerner i Orion-skyerne, der er i færd med at danne unge stjerner. De brugte derefter ALMA til at afsløre de indre strukturer i disse tætte kerner.

Baseret på ALMA-observationer i høj opløsning fandt forskerne ud af, at omkring 13 tætte kerner føder binære/flere stjerner, mens de andre kerner kun danner enkeltstjerner. De estimerede efterfølgende de fysiske karakteristika (f.eks. størrelse, gasdensitet og masse) af disse tætte kerner ud fra JCMT-observationerne.

Overraskende nok fandt de ud af, at kerner, der danner binære/flere stjerner, har en tendens til at vise større H₂ gastæthed og -masse end dem, der danner enkeltstjerner, selv om størrelserne af forskellige kerner viste ringe forskel. "Tættere kerner er meget lettere at fragmentere på grund af forstyrrelser forårsaget af selvtyngdekraft inde i molekylære kerner," sagde Luo Qiuyi, en Ph.D. studerende fra SHAO og førsteforfatter af undersøgelsen.

Holdet observerede også de 49 kerner i N₂ H ⁺ (J=1-0) molekylær linje ved hjælp af Nobeyama 45-meter teleskopet. De fandt ud af, at N₂ H ⁺ linjebredder for kerner, der danner binære/flere stjerner, er statistisk større end for kerner, der danner enkeltstjerner. "Disse Nobeyama-observationer giver en god måling af turbulensniveauer i tætte kerner. Vores resultater tyder på, at binære/flere stjerner har en tendens til at dannes i mere turbulente kerner," sagde prof. Ken'ichi Tatematsu, der ledede Nobeyama-observationerne.

"Med et ord fandt vi ud af, at binære/flere stjerner har tendens til at dannes i tættere og mere turbulente molekylære kerner i denne undersøgelse," sagde Luo.

"JCMT har vist sig at være et fantastisk værktøj til at afdække disse stjernernes planteskoler til ALMA-opfølgning. Med ALMA, der leverer hidtil uset følsomhed og opløsning, kan vi lave lignende undersøgelser på en meget større prøve af tætte kerner for en mere grundig forståelse af stjernedannelse, " sagde Liu Sheng-Yuan, medforfatter af undersøgelsen.

"Med hensyn til fremtidigt arbejde mangler vi endnu at se på effekten af ​​magnetiske felter i vores analyse. Magnetiske felter kan undertrykke fragmenteringen i tætte kerner. Så vi er spændte på at fokusere næste fase af vores forskning på dette område ved hjælp af JCMT og ALMA," sagde Liu Tie, tilsvarende forfatter til undersøgelsen og leder for ALMA-dataene. + Udforsk yderligere

Overraskende twist antyder, at stjerner vokser konkurrencedygtigt