Впервые в истории астрономы увидели газовый диск фрагментации вещества вокруг молодой звезды в кратной системе. Ученые ожидали увидеть такой процесс в действии, вызванный гравитационной нестабильностью, но новые наблюдения с ALMA и VLA показали этот процесс в действии.
Исследование напрямую подтверждает вывод о наличии двух механизмов образования кратных звездных систем. Это фрагментация протопланетных дисков (как видно в данном случае) и фрагментация более крупных облаков газа и пыли, образующих молодые звезды.
Звезды формируются в гигантских облаках газа и пыли, когда материал в облаке схлопывается в плотные ядра под действием силы тяжести, которые начинают втягивать дополнительный материал внутрь. Падающий материал образует вращающийся диск вокруг молодой звезды. В конце концов, молодая звезда накапливает достаточно массы, чтобы создать температуру и давление в ее центре, которые вызовут термоядерные реакции.
Более ранние исследования показали, что у нескольких систем обычно есть компаньон на относительно близком расстоянии (примерно в 500 раз превышающем расстояние от Земли до Солнца) или намного дальше, более чем в 1000 раз превышающем расстояние от Земли до Солнца. Астрономы считают, что различия в расстояниях являются результатом разных механизмов формирования. Большие расстояния в системах образуются при фрагментации крупных облаков при турбулентности, и современные наблюдения подтверждают это предположение.
Более тесные системы являются результатом фрагментации меньших дисков, вращающихся вокруг молодых протозвезд, но эти выводы были в основном основаны на относительной близости звездных спутников. Теперь астрономы могут наблюдать эту фрагментацию диска.
Астрономы из Аризонского университета использовали радиотелескопы ALMA и VLA для изучения молодой тройной звездной системы под названием L1448 IRS3B, расположенной в газовом облаке в созвездии Персея, примерно в 750 световых годах от Земли. Самая центральная звезда удалена от двух других на 61 и 183 расстояния от Земли до Солнца соответственно. Все три звезды окружены диском вещества, который ALMA показывает как спиральную структуру, указывающую на нестабильность диска.
Ученые считают, что всему диску менее 150 000 лет. Их анализ предполагает, что она нестабильна, а самые далекие протозвезды могли образоваться всего 10 000–20 000 лет назад. Астрономы пришли к выводу, что, продолжая изучение системы L1448 IRS3B, они получат прямые наблюдательные доказательства того, что фрагментация диска может создавать молодые кратные звездные системы на очень ранней стадии их развития.