Gęstsze i bardziej turbulentne środowiska mają tendencję do tworzenia układów wielokrotnych gwiazd

Astronomowie badający miejsca narodzin gwiazd w naszej Galaktyce odkryli, że prawie połowa gwiazd w Drodze Mlecznej powstaje w układach podwójnych lub wielokrotnych.

Grupa G205.46-14.56 znajdująca się w kompleksie Obłoku Molekularnego w Orionie. Żółte kontury reprezentują gęste rdzenie odkryte przez JCMT; powiększone obrazy pokazują emisję kontinuum 1,3 mm z obserwacji ALMA. Źródło: SHAO.

Pomimo powszechności powstawania układów podwójnych i wielokrotnych, wcześniejsze badania gwiezdnych żłobków koncentrowały się bardziej na tym, jak tworzą się pojedyncze gwiazdy. W rezultacie pochodzenie układów podwójnych i wielokrotnych długo pozostawało zagadką dla astronomów.

Teraz jednak międzynarodowy zespół kierowany przez naukowców z Szanghajskiego Obserwatorium Astronomicznego (SHAO) Chińskiej Akademii Nauk (CAS) ujawnił, że gęstsze i bardziej turbulentne środowiska mają tendencję do tworzenia układów wielokrotnych gwiazd.

Badanie zostało opublikowane w The Astrophysical Journal.

Narodziny każdej gwiazdy wymagają grawitacyjnego zapadnięcia się zimnych, gęstych kieszeni gazu i pyłu (zwanych rdzeniami) znajdujących się w tak zwanych obłokach molekularnych. Jednak wcześniejsze badania rzadko zajmowały się tym, jak właściwości tych gęstych rdzeni wpływają na powstawanie gwiazd wielokrotnych.

W tym badaniu naukowcy wykorzystali James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) na Hawajach i Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) w Chile, aby przyjrzeć się kompleksowi Obłoku Molekularnego w Orionie, który jest najbliższym Ziemi aktywnym regionem formowania się gwiazd. Znajdujący się w konstelacji Oriona, ten gwiezdny żłobek jest idealnym laboratorium do testowania różnych modeli formowania się gwiazd.

Używając teleskopu JCMT, naukowcy zidentyfikowali 49 zimnych, gęstych rdzeni w Obłokach Oriona, które są w trakcie formowania młodych gwiazd. Następnie użyli ALMA, aby odsłonić wewnętrzne struktury wewnątrz tych gęstych rdzeni.

Na podstawie obserwacji o wysokiej rozdzielczości ALMA badacze stwierdzili, że około 13 gęstych rdzeni rodzi gwiazdy podwójne lub wielokrotne, podczas gdy pozostałe rdzenie tworzą tylko pojedyncze gwiazdy. Następnie oszacowali cechy fizyczne (np. rozmiar, gęstość gazu i masę) tych gęstych rdzeni na podstawie obserwacji JCMT.

Co zaskakujące, stwierdzili, że rdzenie tworzące gwiazdy podwójne i wielokrotne mają tendencję do wykazywania większej gęstości i masy gazowego wodoru niż te tworzące gwiazdy pojedyncze, chociaż rozmiary różnych rdzeni wykazywały niewielkie różnice. Gęstsze rdzenie są znacznie łatwiejsze do fragmentacji ze względu na perturbacje spowodowane samograwitacją wewnątrz rdzeni molekularnych – powiedział LUO Qiuyi, doktorant z SHAO i pierwszy autor badania.

Zespół obserwował również 49 rdzeni w linii molekularnej N2H+ (J=1-0) za pomocą 45-metrowego radioteleskopu Nobeyama. Stwierdzili, że szerokości linii N2H+ dla rdzeni tworzących gwiazdy podwójne i wielokrotne są statystycznie większe niż dla rdzeni tworzących gwiazdy pojedyncze. Te obserwacje z Nobeyama dostarczają dobrych pomiarów poziomu turbulencji w gęstych rdzeniach. Nasze odkrycie wskazuje, że gwiazdy podwójne i wielokrotne mają tendencję do formowania się w bardziej turbulentnych rdzeniach – powiedział prof. Ken'ichi Tatematsu, kierujący obserwacjami Nobeyama.

Jeżeli chodzi o przyszłe prace, to w naszej analizie musimy jeszcze przyjrzeć się wpływowi pól magnetycznych. Pola magnetyczne mogą tłumić fragmentację w gęstych rdzeniach. Jesteśmy więc podekscytowani, że w następnym etapie naszych badań skupimy się na tym obszarze, wykorzystując JCMT i ALMA – powiedział LIU Tie, autor korespondencyjny badania i prowadzący dla danych ALMA.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Dziwne fale radiowe wyłaniają się z kierunku centrum Galaktyki

Astronomowie potwierdzają istnienie kosmicznej super-pustki, która podważa nasze rozumienie ciemnej energii

Strumień Magellana nad Drogą Mleczną może być pięć razy bliżej niż wcześniej sądzono