Wetenschappers van het RIKEN-cluster voor baanbrekend onderzoek in Japan, Chalmers University of Technology in Zweden en de University of Virginia in de VS en medewerkers hebben waarnemingen gedaan van een moleculaire wolk die in elkaar stort om twee massieve protosterren te vormen die uiteindelijk een dubbelstersysteem zullen worden.

Hoewel het bekend is dat de meeste massieve sterren rondlopende stellaire metgezellen hebben, is het onduidelijk hoe dit tot stand komt - bijvoorbeeld, zijn de sterren samen geboren uit een gemeenschappelijke spiraalvormige gasschijf in het centrum van een instortende wolk, of vormen ze later paren door toevallige ontmoetingen in een overvolle sterrenhoop.

Het was moeilijk om de dynamiek van het vormen van dubbelsterren te begrijpen, omdat de protosterren in deze systemen nog steeds zijn gehuld in een dikke wolk van gas en stof die verhindert dat het meeste licht ontsnapt. Gelukkig, het is mogelijk om ze te zien met behulp van radiogolven, zolang ze kunnen worden afgebeeld met een voldoende hoge ruimtelijke resolutie.

In het huidige onderzoek is gepubliceerd in Natuurastronomie , de onderzoekers onder leiding van Yichen Zhang van de RIKEN Cluster for Pioneering Research en Jonathan C. Tan aan de Chalmers University en de University of Virginia, gebruikten de Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) telescooparray in het noorden van Chili om te observeren, bij hoge ruimtelijke resolutie, een stervormingsgebied bekend als IRAS07299-1651, die zich op 1,68 kiloparsec bevindt, of ongeveer 5, 500 lichtjaar, weg.

De waarnemingen toonden aan dat al in dit vroege stadium, de wolk bevat twee objecten, een massieve "primaire" centrale ster en een andere "secundaire" vormende ster, ook van hoge massa. Voor de eerste keer, het onderzoeksteam kon deze waarnemingen gebruiken om de dynamiek van het systeem af te leiden. De waarnemingen toonden aan dat de twee vormende sterren van elkaar zijn gescheiden door een afstand van ongeveer 180 astronomische eenheden - een eenheid die ongeveer de afstand van de aarde tot de zon bedraagt. Vandaar, ze liggen vrij ver uit elkaar. Ze draaien momenteel om elkaar heen met een periode van maximaal 600 jaar, en hebben een totale massa van minstens 18 keer die van onze zon.

Volgens Zhang, "Dit is een opwindende bevinding, omdat we al lang verbijsterd zijn door de vraag of sterren tijdens de eerste ineenstorting van de stervormende wolk tot dubbelsterren worden gevormd of dat ze in latere stadia worden gecreëerd. Onze waarnemingen laten duidelijk zien dat de verdeling in dubbelsterren vindt vroeg plaats, terwijl ze nog in de kinderschoenen staan."

Een andere bevinding van het onderzoek was dat de dubbelsterren worden gevoed door een gemeenschappelijke schijf die wordt gevoed door de instortende wolk en de voorkeur geeft aan een scenario waarin de secundaire ster van de dubbelster werd gevormd als gevolg van fragmentatie van de schijf die oorspronkelijk rond de primaire schijf lag. Hierdoor kan de aanvankelijk kleinere secundaire protoster invallende materie van zijn broer of zus "stelen" en uiteindelijk zouden ze als vrij vergelijkbare "tweelingen" tevoorschijn moeten komen.

Tan voegt toe, "Dit is een belangrijk resultaat voor het begrijpen van de geboorte van massieve sterren. Zulke sterren zijn belangrijk in het hele universum, niet in de laatste plaats voor de productie, aan het einde van hun leven, de zware elementen waaruit onze aarde bestaat en zich in ons lichaam bevinden."

Zhang concludeert, "Wat nu belangrijk is, is om naar andere voorbeelden te kijken om te zien of dit een unieke situatie is of iets dat gebruikelijk is voor de geboorte van alle massieve sterren."