Een wereldwijd onderzoeksteam heeft drieling protosterren ontdekt die naar een feestmaal reiken. Astronomen hebben de spiraalarmen waargenomen en geanalyseerd die jonge sterren voeden in een zich ontwikkelend triplet-stersysteem, wat nieuwe inzichten heeft opgeleverd in de manier waarop sterren en planeten ontstaan.

Artist's impression van de drie protosterren IRAS04239+2436. Bron: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Terwijl we het universum blijven verkennen, heeft een internationaal team van onderzoekers, waaronder Jaehan Bae, hoogleraar astronomie aan de Universiteit van Californië, aanzienlijke vooruitgang geboekt in het begrijpen van de complexiteit van stervorming en planeetvorming.

In de loop van het onderzoek deden de onderzoekers een belangrijke ontdekking: in het zich vormende drievoudige sterrensysteem bevinden zich drie grote spiraalarmen verspreid over de vroege sterren (of protosterren). De onderzoekers bevestigden dat deze spiraalarmen fungeren als ‘stroomlijnen’ die materiaal leveren voor jonge sterren, die groeien door gas te absorberen. De bevindingen, gepubliceerd in The Astrophysical Journal, bieden waardevolle inzichten in de oorsprong van voorheen onbekende vlaggen.

Hoewel de meeste sterren in de Melkweg in veelvouden zijn gevormd, is het, in tegenstelling tot onze zon, een uitdagende taak om de vorming van meersterrensystemen te begrijpen. "Er zijn verschillende theoretische modellen om de vorming van meerdere sterrensystemen te verklaren, maar hoe sterren precies meerdere sterrensystemen vormen, is nog niet helemaal duidelijk", zegt Pei.

Een mondiaal team onder leiding van professor Jeong-Eun Lee van de Seoul National University gebruikte een reeks radiotelescopen, de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), genoemd om het vormingssysteem te bestuderen. Als theoreticus speelde Pei een sleutelrol bij het interpreteren van observationele gegevens, waarbij hij de gegevens koppelde aan theoretische modellen om mogelijke vormingsmechanismen af ​​te leiden.

Simulatie van meervoudige stervorming door de supercomputer "ATERUI". De film laat zien dat meerdere protosterren worden geboren in filamenteuze turbulente gaswolken, die spiraalarmen prikkelen en het omringende gas verstoren terwijl ze bewegen. Bron: Tomaki Matsumoto, Takaaki Takeda, 4D2U Project, NAOJ

Het onderzoeksteam, onder leiding van professor Tomoaki Matsumoto van de Hosei Universiteit, voerde computersimulaties uit om de observatiegegevens te ondersteunen. Volgens Bae ontdekten ze dat de simulaties zeer goed overeenkwamen met de observaties, wat erop wijst dat hun voorgestelde theoretische raamwerk waarschijnlijk zal werken zoals bedoeld.

"De beste manier om een ​​theoretisch model te testen is door te observeren dat veelvouden worden gevormd," zei Bae. Vooruitkijkend heeft het team een ​​voorstel ingediend voor een systematisch observatieprogramma voor het vormen van sterrenstelsels. Het programma heeft tot doel tekenen van dynamische interacties tussen een zich vormende ster en zijn omgeving te identificeren. “Door deze studie hoop ik dat we kunnen observeren dat andere meersterrensystemen worden gevormd en kunnen zien of dit sterrensysteem een ​​anomalie of de norm is.”

Gasdistributie in de triplet-protoster IRAS04239+2436. (Links) Gasdistributie (radiogolfintensiteit uitgezonden door zwavelmonoxide) vastgelegd door ALMA, (rechts) Gasdistributie gereproduceerd door numerieke simulatie. De blauwe bronnen A en B in het linkerpaneel corresponderen met radiogolven die worden uitgezonden door de stofschijf rond elke protoster, en puntbron A bestaat uit twee onopgeloste protosterren. In de afbeelding rechts zijn de posities van de drie protosterren gemarkeerd met kruisen. Numerieke simulaties reproduceren de waargenomen drie spiraalarmen. Bron: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J.-E. Leeetaal. Leeetaal.

De onderzoekers hopen vast te stellen of hun waarnemingen een anomalie zijn of dat systemen zich over het algemeen via vergelijkbare processen vormen, wat belangrijke beperkingen oplegt aan ons begrip van stervorming. Door met succes de vroege stadia van meervoudige stervorming te observeren en te simuleren, opent hun werk nieuwe wegen voor de studie van ster- en planeetvorming.