Высокая плотность и турбулентное состояние газа способствуют формированию кратных звездных систем
AstroNews.ru - 15 Июля 2022 18:30:24
Астрономы, занимающиеся изучением «звездных колыбелей», которые являются местом формирования новых звезд, внутри Млечного пути, нашли, что примерно половина от числа звезд Галактики формируется в составе двойных или множественных (например, тройных или четврных) звездных систем.
Несмотря на то, что такое большое число звезд образуется в составе двойных или множественных систем, предыдущие исследования «звездных колыбелей» в основном изучали механизмы формирования одиночных звезд. В результате происхождение двойных/множественных систем долгое время оставалось недостаточно изученным.
В новом исследовании группа астрономов под руководством Луо Чиу И (Luo Qiuyi) из Шанхайской астрономической обсерватории, Китай, обнаружила, что более высокая плотность материала и повышенная турбулизация способствуют формированию множественных звездных систем.
Рождение любой новой звезды происходит в результате гравитационного коллапса холодных «карманов» из газа и пыли (известных как ядра) внутри структур, известных как молекулярные облака. Однако в предыдущих исследованиях почти не изучалось влияние свойств этих плотных ядер на кратность формирующихся звездных систем.
В этой новой работе исследователи наблюдали Облако Ориона, ближайшую к Земле область активного звездообразования, при помощи обсерваторий James Clerk Maxwell Telescope (JCMT, Гавайи) и Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, Чили). Расположенное на расстоянии около 1500 световых лет от нас в направлении созвездия Ориона, это молекулярное облако является идеальной лабораторией для проверки разных моделей формирования звезд.
Используя телескоп JCMT, ученые идентифицировали 49 холодных, плотных ядер в Облаке Ориона, где идут процессы формирования молодых звезд. Затем при помощи телескопа ALMA Чиу И совместно с его коллегами смог рассмотреть внутреннюю структуру ядер.
Исходя из наблюдений высокого разрешения, выполненных при помощи обсерватории ALMA, авторы нашли, что примерно 13 плотных ядер дадут начало двойным или множественным системам, в то время как остальные ядра сформируют одиночные звезды. Затем авторы оценили физические характеристики (например, размер, плотность газа и массу) этих плотных ядер, основываясь на наблюдениях, проведенных при помощи телескопа JCMT.
Анализ полученных данных показал, что ядра, которые дадут начало двойным/множественным звездам, характеризовались большей плотностью водорода и массой, по сравнению с ядрами, которые сформируют одиночные звезды, хотя по размеру эти ядра почти не отличались между собой. «Более плотные ядра легче фрагментируются из-за возмущений, вызываемых гравитационной нестабильностью внутри ядер», - сказал Чиу И.
Кроме того, используя характеристику турбулентности, основанную на ширине спектральной линии N2H+ (J=1-0), которую авторы наблюдали при помощи 45-метрового телескопа Нобеяма, они нашли, что множественные системы преимущественно формируются в более турбулизованных условиях.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.