La formación de estrellas binarias a través de la fragmentación del disco comienza con una estrella joven rodeada por un disco giratorio de gas y polvo. Los fragmentos del disco, con una segunda estrella formándose dentro del disco, rodeado por su propio disco. Las dos estrellas forman un par en órbita. Crédito:B. Saxton, NRAO / AUI / NSF
Los astrónomos han descubierto un sistema estelar binario con los objetos estelares jóvenes de gran masa más cercanos jamás medidos. proporcionando un "laboratorio" valioso para probar teorías sobre la formación de estrellas binarias de gran masa.
Un equipo internacional dirigido por la Universidad de Leeds ha determinado que la distancia entre la joven estrella masiva PDS 27 y su compañera estelar en órbita está a solo 30 unidades astronómicas de distancia o 4.500 millones de kilómetros. Esa es aproximadamente la distancia entre nuestro Sol y Neptuno, convirtiéndolas en las compañeras estelares con la proximidad más cercana jamás determinada para las estrellas jóvenes de gran masa en un sistema binario:un sistema estelar con dos estrellas en órbita alrededor de un centro de masa.
Autor principal del estudio, Dra. Evgenia Koumpia, de la Escuela de Física y Astronomía de Leeds, dijo:"Este es un descubrimiento muy emocionante, Observar y simular binarios masivos en las primeras etapas de su formación es una de las principales luchas de la astronomía moderna. Con PDS 27 y su compañero ahora hemos encontrado el más cercano, La mayoría de los objetos estelares jóvenes masivos en binarios resueltos hasta la fecha.
"Hay una escasez de sistemas binarios masivos jóvenes conocidos en el espacio cartografiado. Las estrellas de gran masa tienen una esperanza de vida comparativamente corta, ardiendo y explotando como supernovas en solo unos pocos millones de años, haciéndolos difíciles de detectar. Esto limita nuestra capacidad para probar las teorías sobre cómo se forman estas estrellas ".
Las observaciones de 2MASS (imagen de fondo) revelaron una fuente muy enrojecida en 2003 que indica la naturaleza joven y masiva de PDS 27. PIONIER en VLTI proporciona una resolución angular 2000 veces mayor, lo que permite resolver PDS 27 como un sistema binario por primera vez en 2019. Crédito:Universidad de Leeds
Como parte de su estudio, el equipo también identificó un objeto compañero para otra estrella masiva joven conocida como PDS 37. El análisis reveló una distancia entre PDS 37 y su compañera entre 42 y 54 unidades astronómicas, comparable a la distancia entre las Sol y Plutón. Aunque más alejado que PDS 27 y su compañero, sigue siendo un descubrimiento significativo dada la necesidad de binarios estelares jóvenes masivos confirmados en la investigación astronómica.
El Dr. Koumpia continuó:"La forma en que se forman estos sistemas binarios es una cuestión bastante controvertida, ya que se han presentado varias teorías. Los estudios observacionales de los binarios en sus primeras etapas son cruciales para verificar las teorías de su formación.
"PDS 27 y PDS 37 son laboratorios raros e importantes que pueden ayudar a informar y probar las teorías sobre la formación de binarios de alta masa".
PDS 27 es al menos 10 veces más masivo que nuestro Sol, El Dr. Koumpia explicó:y alrededor de 8, 000 años luz de distancia. Para determinar la presencia de compañeros estelares para PDS 27 y PDS 37, el equipo utilizó la resolución espacial más alta proporcionada por el instrumento PIONIER en el Interferómetro del Telescopio Muy Grande del Observatorio Europeo Austral (VLTI). Este instrumento combina haces de luz de cuatro telescopios, cada uno de los cuales mide 8,2 metros de ancho, e imita un solo telescopio con un diámetro de 130 m. El alto poder de resolución espacial resultante permitió al equipo resolver sistemas binarios tan cercanos a pesar de su gran distancia de nosotros y su proximidad entre sí.
Los cuatro telescopios unitarios VLT funcionan como uno solo. Crédito:Universidad de Leeds
El coautor del estudio, el profesor Rene Oudmaijer, también de la Escuela de Física y Astronomía de Leeds, dijo:"La siguiente gran pregunta, que hemos tendido a evitar hasta ahora debido a las dificultades de observación, es ¿por qué tantas de estas estrellas masivas están en sistemas binarios?"
"Cada vez está más claro para los astrónomos que las estrellas masivas casi nunca nacen solas, con al menos un hermano de compañía. Pero las razones por las que ese es el caso siguen siendo bastante turbias.
"Las estrellas masivas ejercen una influencia significativa en su entorno cósmico. Sus vientos estelares, La energía y las explosiones de supernova que generan a su vez pueden afectar la formación de otras estrellas y galaxias. La evolución y el destino de las estrellas de gran masa es bastante complejo, pero estudios anteriores han demostrado que pueden verse influidos en gran medida por sus propiedades binarias.
"El descubrimiento de estrellas binarias jóvenes masivas proporciona un paso crucial hacia adelante para poder responder muchas de las preguntas que todavía tenemos sobre estos objetos estelares. Estos descubrimientos solo fueron posibles gracias al exquisito poder de resolución proporcionado por el instrumento PIONIER en el VLTI. "
Esta investigación se publica en la revista Astronomía y Astrofísica : Letras .
