Як народжується масивна подвійна зоряна система

Чи утворюються масивні подвійні зірки разом, чи стають компаньйонами після випадкової зустрічі? Спостереження дало відповідь стосовно однієї зіркоутворюючої області.

Вчені з кількох університетів здійснили спостереження за молекулярною хмарою, що руйнується, утворюючи дві масивні протозірки, які з часом стануть бінарною зоряною системою, розповідає видання «Phys.org».

Хоча відомо, що більшість масивних зірок мають орбітальних зірок-компаньйонів, але незрозуміло, як це відбувається - наприклад, чи народжуються зірки разом із загального спірального газового диска в центрі колапсуючої хмари, або ж вони спарюються після випадкової зустрічі в переповненому скупченні зірок.

Динаміку формування бінарних зірок важко зрозуміти, оскільки протозірки в цих системах все ще охоплені густою хмарою з газу і пилу, що не дає вирватися звідти більшій частині світла. На щастя, їх можна побачити за допомогою радіохвиль, якщо вони можуть відображатися з досить високою просторовою роздільною здатністю.

У поточному дослідженні, опублікованому в «Nature Astronomy», дослідники на чолі з Іченом Жангом з кластера RIKEN новаторських досліджень Японії та Джонатана К. Тана з Університету Чалмерса та Університету Вірджинії, використовуючи масив телескопів ALMA (Атакамський великий міліметровий/субміліметровий масив, знаходиться на півночі Чилі), при високій просторовій роздільній здатності спостерігати зіркоутворюючу область, відому як IRAS07299-1651, яка розташована на відстані 1,68 кілопарсека або близько 5500 світлових років.

Спостереження показали, що вже на цій ранній стадії хмара містить два об'єкти: масивну «первинну» центральну зірку і іншу «вторинну» зірку, що формується, і також має велику масу. Вперше дослідницька група змогла використати ці спостереження для визначення динаміки системи. Спостереження показали, що дві зірки, що утворюються, розділені відстанню близько 180 астрономічних одиниць (астрономічна одиниця – відстань від Землі до Сонця). Отже, вони досить далеко одна від одної. На даний час вони обертаються одна навколо іншої з періодом, що не перевищує 600 років, і мають загальну масу, принаймні, в 18 разів більшу, ніж наше Сонце.

За словами Чжана: «Це захоплююче відкриття, тому що ми давно спантеличені питанням про те, чи перетворюються зірки у подвійні під час початкового колапсу зіркоутворюючої хмари, чи створюються вони на більш пізніх стадіях. Наші спостереження показують, що розділення на подвійні зірки відбувається на ранній стадії, поки вони ще перебувають у зародковому стані».

Інший висновок дослідження полягав у тому, що подвійні зірки виростають із загального диска, що живиться колапсуючою хмарою, і сприяють сценарію, в якому вторинна зірка бінарної системи формується в результаті фрагментації диска, що спершу відбувається навколо первинної зірки. Це дає змогу початково меншій другій протозірці «вкрасти» матерію, що падає від її рідної сестри, і в кінцевому підсумку вони мають стати схожими «близнюками».

Тан додає: «Це важливий результат для розуміння народження масивних зірок. Такі зірки важливі по всьому Всесвіту, і не в останню чергу для виробництва в кінці свого життя важких елементів, з яких складається наша Земля і які знаходяться в наших тілах».

Чжан робить висновок: «Наразі важливо подивитися на інші приклади, щоб зрозуміти, чи це є унікальною ситуацією або чимось спільним для народження всіх масивних зірок».

Читайте цікаві новини про Космос в цьому розділі сайту OstanniPodii.com