Astronomen die stellaire kraamkamers, de geboorteplaatsen van sterren, in de Melkweg bestuderen, hebben ontdekt dat bijna de helft van de sterren in de melkweg wordt gevormd in binaire / meervoudige stellaire systemen (denk aan tweelingen, drielingen, vierlingen).

Ondanks de prevalentie van binaire/meerlinggeboorten, hebben eerdere studies van stellaire kinderdagverblijven zich meer geconcentreerd op de vorming van enkele sterren. Als gevolg hiervan is de oorsprong van binaire/meervoudige stellaire systemen lange tijd een mysterie geweest voor astronomen.

Nu heeft een internationaal team onder leiding van onderzoekers van het Shanghai Astronomical Observatory (SHAO) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) echter onthuld dat dichtere en turbulentere omgevingen de neiging hebben om meerdere sterren te vormen.

De studie is gepubliceerd in The Astrophysical Journal .

De geboorte van een ster vereist de ineenstorting van de zwaartekracht van koude dichte zakken van gas en stof (bekend als kernen) die worden gevonden in wat bekend staat als moleculaire wolken. Eerdere onderzoeken hebben echter zelden onderzocht hoe de eigenschappen van deze dichte kernen de stellaire multipliciteit beïnvloeden.

In deze studie gebruikten de onderzoekers de James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) in Hawaï en de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili om naar het Orion Cloud-complex te kijken, het dichtstbijzijnde actieve stervormingsgebied bij de aarde. Deze sterrenkraamkamer, gelegen op ongeveer 1500 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Orion, is een ideaal laboratorium voor het testen van verschillende modellen van stervorming.

Met behulp van de JCMT-telescoop identificeerden de wetenschappers 49 koude, dichte kernen in de Orion-wolken die bezig zijn met het vormen van jonge sterren. Vervolgens gebruikten ze ALMA om de interne structuren in deze dichte kernen te onthullen.

Op basis van ALMA-waarnemingen met hoge resolutie ontdekten de onderzoekers dat ongeveer 13 dichte kernen binaire/meervoudige sterren baren, terwijl de andere kernen slechts enkele sterren vormen. Vervolgens schatten ze de fysieke kenmerken (bijv. Grootte, gasdichtheid en massa) van deze dichte kernen uit de JCMT-waarnemingen.

Verrassend genoeg ontdekten ze dat kernen die dubbelster/meerdere sterren vormen een grotere H₂ vertonen. gasdichtheid en massa dan die welke enkele sterren vormen, hoewel de afmetingen van verschillende kernen weinig verschil vertoonden. "Dichtere kernen zijn veel gemakkelijker te fragmenteren vanwege de verstoringen die worden veroorzaakt door de eigen zwaartekracht in moleculaire kernen", zegt Luo Qiuyi, een Ph.D. student van SHAO en eerste auteur van de studie.

Het team observeerde ook de 49 kernen in de N₂ H ⁺ (J=1-0) moleculaire lijn met behulp van de Nobeyama 45-meter telescoop. Ze ontdekten dat N₂ H ⁺ lijnbreedtes voor kernen die dubbelster/meerdere sterren vormen zijn statistisch gezien groter dan die van kernen die enkele sterren vormen. "Deze Nobeyama-waarnemingen bieden een goede meting van turbulentieniveaus in dichte kernen. Onze bevindingen geven aan dat binaire / meervoudige sterren de neiging hebben om zich in meer turbulente kernen te vormen", zei prof. Ken'ichi Tatematsu, die de Nobeyama-waarnemingen leidde.

"Kortom, we ontdekten dat binaire / meervoudige sterren de neiging hebben om zich in dichtere en meer turbulente moleculaire kernen in deze studie te vormen," zei Luo.

"JCMT heeft bewezen een geweldig hulpmiddel te zijn voor het blootleggen van deze stellaire kraamkamers voor ALMA-opvolging. Omdat ALMA een ongekende gevoeligheid en resolutie biedt, kunnen we soortgelijke onderzoeken doen op een veel grotere steekproef van dichte kernen voor een grondiger begrip van stervorming, " zei Liu Sheng-Yuan, co-auteur van de studie.

"Wat betreft toekomstig werk, we moeten nog kijken naar het effect van magnetische velden in onze analyse. Magnetische velden kunnen de fragmentatie in dichte kernen onderdrukken. Dus we zijn verheugd om de volgende fase van ons onderzoek op dit gebied te concentreren met behulp van JCMT en ALMA", zegt Liu Tie, corresponderend auteur van de studie en hoofd van de ALMA-gegevens. + Verder verkennen

Verrassende twist suggereert dat sterren competitief groeien