science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Paar massieve babysterren gewikkeld in zoute waterdamp

ALMA-composietbeeld van een binaire massieve protoster IRAS 16547-4247. Verschillende kleuren tonen de verschillende verdelingen van stofdeeltjes (geel), methylcyanide (CH3CN, rood), zout (NaCl, groente), en hete waterdamp (H2O, blauw). Onderste inzetstukken zijn de close-upweergaven van elk onderdeel. Stof en methylcyanide zijn wijd verspreid rond het binaire, terwijl zout en waterdamp geconcentreerd zijn in de schijf rond elke protoster. In het groothoekbeeld, de jets van een van de protosterren, gezien als meerdere stippen in de bovenstaande afbeelding, worden weergegeven in lichtblauw. Bron:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tanaka et al.

Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astronomen zagen een paar massieve babysterren groeien in zoute kosmische soep. Elke ster is omhuld door een gasvormige schijf die moleculen van natriumchloride bevat, algemeen bekend als tafelzout, en verwarmde waterdamp. Analyse van de radio-emissies van het zout en water, het team ontdekte dat de schijven tegengesteld draaien. Dit is de tweede detectie van zout rond massieve jonge sterren, veelbelovend dat zout een uitstekende marker is om de directe omgeving van gigantische babysterren te verkennen.

Er zijn sterren met veel verschillende massa's in het heelal. Kleinere hebben slechts een tiende van de massa van de zon, terwijl grotere 10 keer of meer massa hebben dan de zon. Ongeacht de massa, alle sterren worden gevormd in kosmische wolken van gas en stof. Astronomen hebben gretig de oorsprong van sterren bestudeerd, echter, het proces van massieve stervorming is nog steeds versluierd. Dit komt omdat de formatieplaatsen van massieve sterren verder van de aarde liggen, en massieve babysterren worden omringd door enorme wolken met ingewikkelde structuren. Deze twee feiten voorkomen dat astronomen een duidelijk beeld krijgen van massieve jonge sterren en hun vormingsplaatsen.

Een team van astronomen onder leiding van Kei Tanaka van de National Astronomical Observatory of Japan gebruikte ALMA's kracht om de omgeving te onderzoeken waar massieve sterren zich vormen. Ze observeerden de enorme jonge binaire IRAS 16547-4247. Het team detecteerde radio-emissies van een grote verscheidenheid aan moleculen. Bijzonder, natriumchloride (NaCl) en heet water (H2O) blijken geassocieerd te zijn in de onmiddellijke nabijheid van elke ster, d.w.z., de circumstellaire schijf. Anderzijds, andere moleculen zoals methylcyanide (CH3CN), die vaak is waargenomen in eerdere studies van massieve jonge sterren, verderop werden ontdekt, maar traceer structuren in de buurt van sterren niet goed.

"Natriumchloride is ons bekend als keukenzout, maar het is geen algemeen molecuul in het universum, ", zegt Tanaka. "Dit was pas de tweede detectie van natriumchloride rond massieve jonge sterren. Het eerste voorbeeld was rond Orion KL Source I, maar dat is zo'n eigenaardige bron dat we niet zeker wisten of zout geschikt is om gasschijven rond massieve sterren te zien. Onze resultaten bevestigden dat zout eigenlijk een goede marker is. Omdat babysterren massa krijgen door schijven, het is belangrijk om de beweging en kenmerken van schijven te bestuderen om te begrijpen hoe de babysterren groeien."

Nader onderzoek van de schijven toont een interessante hint naar de oorsprong van het paar. "We hebben een voorlopig teken gevonden dat de schijven in tegengestelde richtingen draaien, " legt Yichen Zhang uit, een onderzoeker bij RIKEN. Als de sterren als tweelingen in een grote gemeenschappelijke gasschijf worden geboren, dan draaien de schijven natuurlijk in dezelfde richting. "De tegengestelde rotatie van de schijven kan erop wijzen dat deze twee sterren geen echte tweelingen zijn, maar een paar vreemdelingen die in afzonderlijke wolken werden gevormd en later een paar vormen." Massieve sterren hebben bijna altijd enkele metgezellen, en daarom is het cruciaal om de oorsprong van massieve binaire systemen te onderzoeken. Het team verwacht dat verdere observatie en analyse meer betrouwbare informatie zullen opleveren over de geheimen van hun geboorte.

De aanwezigheid van verwarmde waterdamp en natriumchloride, die vrijkwamen door de vernietiging van stofdeeltjes, suggereert de hete en dynamische aard van schijven rond massieve babysterren. interessant, onderzoeken van meteorieten geven aan dat de schijf van het proto-zonnestelsel ook hoge temperaturen ondervond waarbij stofdeeltjes werden verdampt. Astronomen zullen deze moleculen die vrijkomen uit stofdeeltjes goed kunnen traceren door gebruik te maken van de next-generation Very Large Array, momenteel in de planning. Het team verwacht dat ze zelfs aanwijzingen kunnen krijgen om de oorsprong van ons zonnestelsel te begrijpen door hete schijven met natriumchloride en hete waterdamp te bestuderen.

De babysterren IRAS 16547-4247 bevinden zich op 9500 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Schorpioen. De totale massa van de sterren wordt geschat op 25 keer de massa van de zon, omgeven door een gigantische wolk met een massa van 10, 000 zonnen.