Sirius is helemaal geen enkele ster, maar een binair systeem van twee sterren. Polaris, de noordster, is eigenlijk een systeem van drie sterren. en Castor, in het sterrenbeeld Tweelingen, bestaat eigenlijk uit maar liefst zes sterren. Huidige modellen laten zien dat sterren worden gevormd door de fragmentatie van massieve interstellaire gaswolken, zichzelf door de zwaartekracht tot sterrendom spinnen, geïsoleerd en onaangetast door nabije sterren. Maar door de overvloed aan systemen in onze melkweg die uit meerdere sterren bestaan, vragen astronomen zich nu af waarom sterren zo vaak in groepen komen.

Bij de Leidse Sterrewacht in het gebouw van het Huygens Laboratorium, Promovenda Nadia Murillo bekijkt data verzameld door (onder andere) ALMA, een reeks van zesenzestig 12-meter radiotelescopen in de Chajnantor-vallei, Chili. Ze observeert de zeer vroege stadia van stervorming in een gebied van de melkweg dat bekend staat als de Gould-gordel. Gepositioneerd op zo'n 325 lichtjaar afstand, het is een uitstekende locatie om erachter te komen wat ertoe leidt dat gaswolken fragmenteren in jonge sterrenstelsels.

Murillo:"We weten dat er fragmentatie van gaswolken optreedt, en dat wolken kunnen uiteenvallen in systemen van meerdere sterren, omdat we het eindresultaat kunnen zien. Maar we weten nog niet wat de fragmentatie van wolken veroorzaakt en beïnvloedt. Waarom vormen zich op sommige plaatsen enkele sterren en op andere veelvouden?"

Dat is de centrale vraag die Murillo in haar proefschrift wil beantwoorden. De antwoorden zijn verrassend. "Schijfvorming rond sterren is belangrijk gebleken in de vroege stadia van stervorming, omdat schijven uiteindelijk kunnen fragmenteren en meerdere sterrenstelsels kunnen vormen. Verder, wat als een dubbelster had kunnen beginnen, kan eindigen met een schijf die fragmenteert en vervolgens in meerdere sterren verandert. Dit heeft allemaal invloed op hoe een bepaald systeem eruit komt te zien."

"We analyseren de chemische structuur van een bepaald systeem, wetende dat er moleculen zijn die voorkomen in koude streken en die in warme streken. Door naar hun verspreiding te kijken, kunnen we de fysieke en chemische structuur van jonge sterren en hun invloed op het omringende materiaal modelleren, ons te vertellen hoe systemen er in werkelijkheid uitzien."

Murillo's afstudeeronderzoek heeft de manier waarop ze naar astronomie kijkt veranderd, modellering, en chemie. "Ik had ooit een enigszins black-box-beeld van sommige delen van het veld, maar het bleek al snel niet zo moeilijk of onbereikbaar als ik dacht. Ik werk nu samen met laboratoriumwetenschappers, modelbouwers en waarnemers om erachter te komen wat de oorzaak is van de vorming van sterrenstelsels."

In haar onderzoek heeft Murillo koos voor een multidisciplinaire aanpak. "Soms vertrouwen we te veel op modellen, soms teveel op observaties, of theorie. Het is belangrijk om alle drie te overwegen - om een ​​bredere blik te werpen. Eerdere modellen en simulaties hebben gesuggereerd dat temperatuur een belangrijke factor kan zijn bij stervorming, het verschil maken tussen wolken die fragmenteren en niet fragmenteren. We bestudeerden verschillende moleculen in koud en warm gas en vergeleken hun aanwezigheid in enkelvoudige, binaire en meerdere jonge sterren bekend als protosterren. We vonden geen verschil in de temperaturen van de protosterren, maar we vinden wel wat lijkt op een relatie met massa."

"Mijn proefschrift is een klein stukje van het grote plaatje van stervorming. Op dit moment, modellen tonen sterren afzonderlijk, vormen in een vacuüm - en dat is zelden het geval. De huidige theorieën en modellen moeten worden aangepast om multipliciteit, en totdat we dat doen, het grote plaatje is onvolledig."