Более плотные и турбулентные среды имеют тенденцию к образованию систем с несколькими звездами

Астрономы, изучая звездные питомники, места рождения звезд в Млечном Пути, обнаружили, что почти половина звезд в галактике формируется в бинарных/множественных звездных системах (двойных, тройных, четверных).

Об этом рассказали в Китайской академии наук, передают OstanniPodii.com.

Несмотря на распространенность бинарных/множественных рождений, предварительные исследования звездных яслей были сосредоточены на формировании одинарных звезд. Поэтому происхождение бинарных/множественных звездных систем долго оставалось загадкой для астрономов.

Однако теперь международная группа исследователей обнаружила, что более плотные и турбулентные среды имеют тенденцию к образованию систем с несколькими звездами. Их работа была опубликована в The Astrophysical Journal (статья в открытом доступе).

Рождение любой звезды требует гравитационного коллапса холодных плотных скоплений газа и пыли (известных как ядра), которые находятся в так называемых молекулярных облаках. Однако в предыдущих исследованиях редко рассматривался вопрос о том, как свойства этих плотных ядер влияют на звездную множественность.

В этом исследовании ученые использовали телескоп Джеймса Клерка Максвелла (JCMT) на Гавайях и Атакамский большой миллиметровый/субмиллиметровый массив (ALMA) в Чили для изучения комплекса облаков Ориона, ближайшего к Земле региона активного звездообразования. Расположенный на расстоянии около 1500 световых лет в созвездии Ориона, этот звездный питомник является идеальной лабораторией для тестирования различных моделей звездообразования.

С помощью телескопа JCMT ученые обнаружили в облаках Ориона 49 холодных плотных ядер, которые находятся в процессе формирования молодых звезд. Затем они использовали ALMA для обнаружения внутренних структур в этих ядрах.

На основе наблюдений ALMA с высоким разрешением исследователи обнаружили, что около 13 плотных ядер рождают двойные/множественные звезды, тогда как в других ядрах формируются только одинарные звезды. Впоследствии они оценили физические характеристики (в частности размер, плотность газа и массу) этих плотных ядер по данным наблюдений JCMT.

Удивительно, но они обнаружили, что ядра, образующие двойные/множественные звезды, имеют тенденцию демонстрировать большую плотность газа H2 и массу, чем ядра, формируемые одинарными звездами, хотя размеры различных ядер мало отличаются. «Плотнее ядра гораздо легче раздробить из-за возмущений, вызванных самогравитацией внутри молекулярных ядер», - сказал Ло Цюйи, аспирант из Шанхайской астрономической обсерватории и первый автор исследования.

Команда также наблюдала 49 ядер молекулярной линии N2H+ (J=1-0) [* объяснение ниже] с помощью 45-метрового телескопа Нобеяма. Они обнаружили, что ширина линии N2H+ для ядер, образующих двойные/множественные звезды, статистически больше, чем для ядер, образующих одинарные звезды. «Эти наблюдения на Нобеяме обеспечивают хорошее измерение уровня турбулентности в плотных ядрах. Наши результаты показывают, что бинарные/множественные звезды имеют тенденцию формироваться в более турбулентных ядрах», - сказал профессор Кеничи Татемацу, руководивший наблюдениями на Нобеяме.

«Одним словом, в этом исследовании мы обнаружили, что бинарные/множественные звезды имеют тенденцию формироваться в более плотных и турбулентных молекулярных ядрах», - сказал Луо.

«JCMT оказался отличным инструментом для выявления этих звездных яслей для дальнейших наблюдений ALMA. Поскольку ALMA обеспечивает беспрецедентную чувствительность и разрешение, мы можем провести аналогичные исследования на гораздо большей выборке плотных ядер для более глубокого понимания звездообразования», - сказал Лю Шенг-Юань, соавтор исследования.

«Что касается предстоящей работы, то мы еще должны рассмотреть влияние магнитных полей в нашем анализе. Магнитные поля могут подавлять фрагментацию в плотных ядрах. Поэтому мы рады посвятить следующий этап наших исследований этой области с помощью JCMT и ALMA», - сказал Лю Тие, автор-корреспондент исследования и руководитель работы с данными ALMA.

* Объяснение. N2H+ (диазенилий) — неорганический катион, который был одним из первых ионов, наблюдавшихся в межзвездных облаках. С тех пор его наблюдали в разных типах межзвездной среды, и эти наблюдения имеют несколько научных применений. Он дает астрономам информацию о фракционной ионизации газовых облаков, о происходящих в этих облаках химических процессах и часто используется в качестве трассера для молекул, которые не так легко обнаружить (например, N2). Его вращательный переход 1-0 происходит на частоте 93,174 ГГц, в области спектра, где атмосфера Земли прозрачна, и он имеет значительную оптическую глубину как в холодных, так и в теплых облаках, поэтому его относительно легко наблюдать с помощью наземных обсерваторий. Результаты наблюдений N2H+ можно использовать для определения химического состава межзвездных облаков, а также картирования профилей плотности и скорости этих облаков.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.