Imagen de ALMA del sistema L1448 IRS3B, con dos estrellas jóvenes en el centro y una tercera distante de ellas. La estructura en espiral en el disco polvoriento que los rodea indica inestabilidad en el disco, dijeron los astrónomos. Crédito:Bill Saxton, ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), NRAO / AUI / NSF.
Por primera vez, Los astrónomos han visto un disco polvoriento de material alrededor de una estrella joven que se fragmenta en un sistema de estrellas múltiples. Los científicos habían sospechado tal proceso, causado por la inestabilidad gravitacional, estaba en el trabajo, pero nuevas observaciones con Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) y Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) revelaron el proceso en acción.
"Este nuevo trabajo apoya directamente la conclusión de que hay dos mecanismos que producen múltiples sistemas estelares:la fragmentación de los discos circunestelares, como vemos aquí, y la fragmentación de la nube más grande de gas y polvo a partir de la cual se forman las estrellas jóvenes, "dijo John Tobin, de la Universidad de Oklahoma y el Observatorio de Leiden en los Países Bajos.
Las estrellas se forman en nubes gigantes de gas y polvo, cuando el material tenue en las nubes colapsa gravitacionalmente en núcleos más densos que comienzan a atraer material adicional hacia adentro. El material que cae forma un disco giratorio alrededor de la estrella joven. Finalmente, la estrella joven reúne suficiente masa para crear las temperaturas y presiones en su centro que desencadenarán reacciones termonucleares.
Estudios anteriores habían indicado que los sistemas estelares múltiples tienden a tener estrellas compañeras relativamente cercanas, dentro de unas 500 veces la distancia Tierra-Sol, o significativamente más separados, más de 1, 000 veces esa distancia. Los astrónomos concluyeron que las diferencias en la distancia son el resultado de diferentes mecanismos de formación. Los sistemas más separados, ellos dijeron, se forman cuando la nube más grande se fragmenta a través de la turbulencia, y observaciones recientes han apoyado esa idea.
Imagen combinada de ALMA y VLA del sistema L1448 IRS3B. Crédito:Bill Saxton, ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), NRAO / AUI / NSF.
Se pensaba que los sistemas más cercanos eran el resultado de la fragmentación del disco más pequeño que rodeaba a una protoestrella joven, pero esa conclusión se basó principalmente en la relativa proximidad de las estrellas compañeras.
"Ahora, hemos visto cómo funciona esta fragmentación del disco, "Dijo Tobin.
A Bin, Kaitlin Kratter de la Universidad de Arizona, y sus colegas utilizaron ALMA y el VLA para estudiar un joven sistema de tres estrellas llamado L1448 IRS3B, ubicado en una nube de gas en la constelación de Perseo, a unos 750 años luz de la Tierra. La más central de las estrellas jóvenes está separada de las otras dos por 61 y 183 veces la distancia Tierra-Sol. Los tres están rodeados por un disco de material que ALMA reveló que tiene estructura en espiral. una característica que, los astrónomos dijeron, indica inestabilidad en el disco.
"Todo este sistema probablemente tenga menos de 150, 000 años ", dijo Kratter." Nuestro análisis indica que el disco es inestable, y la más separada de las tres protoestrellas puede haberse formado solo en los últimos 10, 000 a 20, 000 años, " ella añadió.
Concepción del artista sobre cómo se desarrolla el sistema de estrellas triples. Izquierda, disco de fragmentos de material en protoestrellas separadas. Derecha, el sistema estelar resultante. Crédito:Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF.
El sistema L1448 IRS3B, los astrónomos concluyen, proporciona evidencia observacional directa de que la fragmentación en el disco puede producir sistemas de estrellas múltiples jóvenes muy temprano en su desarrollo.
"Ahora esperamos encontrar otros ejemplos de este proceso y esperamos saber cuánto contribuye a la población de múltiples estrellas, "Dijo Tobin.
Los científicos presentaron sus hallazgos en la edición del 27 de octubre de la revista. Naturaleza .
