Благодаря комплексу радиотелескопов ALMA астрономам удалось получить выдающееся четкое изображение тройной протозвездной системы, находящейся на ранней стадии своего формирования. Снимок позволяет по-новому взглянуть на многозвездные системы и разобраться в том, как они образуются.

По оценкам ученых, возраст молодой протозвездной системы на изображении выше, получившей название L1448 IRS3B, составляет менее 150 000 лет. По космологическим меркам – доля секунды. Астрономы узнали о существовании L1448 IRS3B относительно давно, однако лучший снимок тройной системы звезд удалось получить только сейчас. И все благодаря ALMA, позволившему увеличить разрешение почти в 10 раз по сравнению с предыдущими наблюдениями.

Что особенно интересно на этом снимке, так это положение молодых звезд относительно друг друга. В статье, опубликованной журналом Nature, говорится, что снимок дает возможность пересмотреть некоторые из наших концепций того, как из молекулярного облака образуются и развиваются мультизвездные системы. Конкретно данное изображение указывает на то, что существует как минимум два пути появления и развития таких систем. В этом случае третья звезда начала свое формирование уже после того, как две другие завершили этот процесс. Предыдущие же наблюдения показали, что эти звезды могут формироваться независимо друг от друга, из собственных окружающих их молекулярных облаков пыли и газа.

Изображение радиотелескопа VLA (Very Large Array) в 8 мм диапазоне длины волны позволяет по-иному взглянуть на эту систему

Диаметр L1448 IRS3B составляет около 800 астрономических единиц, что примерно в 8 раз больше диаметра нашей Солнечной системы. Две протозвезды, находящиеся в центре диска, разделены расстоянием около 61 астрономической единицы. Третья же звезда системы находится от центра примерно в 183 астрономических единицах (для сравнения: Плутон находится в 40 астрономических единицах от Земли). Наиболее отдаленная от группы звезда считается самой молодой. В новом исследовании команда ученых под руководством Джона Тобина из Университета Оклахомы (США) указывает на то, что такая ориентация может говорить о недавнем периоде гравитационной нестабильности, который привел к рождению по крайней мере одной из этих трех звезд.

У нашего Солнца, например, нет звезды-компаньона, однако вокруг почти половины из известных нам солнцеподобных звезд в Млечном пути имеются такие соседи. Получается, что изменения в гравитационном поле внутри протопланетного диска могут приводить к уплотнению материи, а затем фрагментации этого уплотнения. Со временем нестабильность нарастает и заставляет все больше и больше материи притягиваться к таким уплотнениям, пока в конечном итоге не появляется новая звезда. Новый же снимок указывает на то, что эта фрагментация может быть как минимум двух масштабов: малого и крупного. Система L1448 IRS3B, в свою очередь, является примером последнего варианта.

«Фрагментация крупных масштабов приводит к появлению мультизвездных систем, формирующихся более или менее независимо друг от друга и в сотнях астрономических единиц друг от друга», — объясняет Тобин.

Ученый говорит, что происходит это при участи независимых плотных облаков, формирующихся от турбулентности внутри молекулярных облаков.

«Фрагментация малых масштабов происходит в радиусе нескольких сотен астрономических единиц, в диске материи, расположенного вокруг молодой звезды, которая уже сформировалась».

Протозвездные диски очень похожи на протопланетные и обычно находятся возле уже более развитых молодых звезд. Однако для фрагментации диску необходимо обладать достаточной массой относительно массы самой звезды (или звезд), которую он окружает.

«Протопланетные диски обычно обладают слишком малой массой, недостаточной для разделения. Однако в сам момент формирования звезды эти диски должны обладать большей массой и, следовательно, будут больше предрасположены к фрагментации», — говорит Тобин.

Предположения Тобина оказались верными. Расчеты его команды показывают, что протозвездный диск тройной системы должен был стать нестабильным в радиусе 150-320 астрономических единиц, то есть расстоянии, которое идеально вписывается в дистанцию между двумя протозвездами в центре этой системы и третьим членом этой системы.

Тобин и его команда очень хотят получить еще более детализованные снимки тройной системы звезд с помощью все того же ALMA. Ученые надеются лучше разобраться в спиральной структуре системы и выяснить направление ее вращения. Кроме того, исследователи собираются проанализировать различные частицы, которые могут присутствовать внутри самого диска.