Młody układ gwiezdny uchwycony w akcie tworzenia

Po raz pierwszy w historii astronomowie zobaczyli fragmentujący się gazowy dysk materii wokół młodej gwiazdy w układzie wielokrotnym. Naukowcy spodziewali się zobaczyć taki proces w działaniu, spowodowany przez niestabilność grawitacyjną, ale nowe obserwacje z ALMA i VLA ukazały proces w akcji.

Badania bezpośrednio potwierdzają wniosek, że istnieją dwa mechanizmy tworzenia się układów wielokrotnych gwiazd. Jest to fragmentacja dysków protoplanetarnych (taka, jaką widzimy w tym przypadku), oraz rozdrobnienie większych obłoków gazu i pyłu, z których powstają młode gwiazdy.

Gwiazdy formują się w gigantycznych obłokach gazu i pyłu w czasie, gdy materia w chmurze zapada się grawitacyjnie w gęste jądra, które zaczynają czerpać dodatkową materię do wewnątrz. Opadająca materia formuje dysk rotujący wokół młodej gwiazdy. Ostatecznie młoda gwiazda gromadzi wystarczającą ilość masy, aby wytworzyć temperaturę i ciśnienie w swoim centrum, które wywołają reakcje termojądrowe.

Wcześniejsze badania wskazywały, że układy wielokrotne zwykle mają towarzysza, w stosunkowo bliskiej odległości (około 500-krotna odległość Ziemia - Słońce), bądź znacznie dalszej, ponad 1000-krotna odległość Ziemia - Słońce. Astronomowie sądzą, że różnice w odległościach są wynikiem różnych mechanizmów formacji. Większe dystanse w układach formują się podczas, gdy wielkie obłoki fragmentują się w trakcie turbulencji, a współczesne obserwacje potwierdzają to założenie.

Ciaśniejsze układy są efektem fragmentacji mniejszych dysków okrążających młode protogwiazdy, ale wnioski te oparto głównie na względnej bliskości gwiezdnych towarzyszy. Teraz astronomowie mogą obserwować taką fragmentację dysku.

Astronomowie z Uniwersytetu Arizona używali radioteleskopów ALMA i VLA do badania młodego, potrójnego układu gwiazd zwanego L1448 IRS3B, znajdującego się w obłoku gazu w gwiazdozbiorze Perseusza, oddalonego około 750 lat świetlnych od Ziemi. Najbardziej centralna z układu gwiazda jest oddalona od dwóch pozostałych odpowiednio o 61 i 183 odległości Ziemia - Słońce. Wszystkie trzy gwiazdy są otoczone przez dysk materii, które ALMA ukazuje jako spiralną strukturę świadczącą o niestabilności w dysku.

Naukowcy sądzą, że cały dysk ma mniej niż 150.000 lat. Ich analizy zakładają, że jest on niestabilny a najbardziej od siebie oddalone protogwiazdy mogły powstać zaledwie 10.000-20.000 lat temu. Astronomowie wnioskują, że badając dalej układ L1448 IRS3B, otrzymają bezpośrednie obserwacyjne dowody na to, że fragmentacja dysku może produkować młode układy wielokrotne gwiazd na bardzo wczesnym etapie ich rozwoju.

Źródło:
ALMA Observatory

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Urania - Postępy Astronomii