Astronomen ontdekken gasspiralen die materie leveren aan een systeem van drie protosterren

Gasspiralen voeden protosterren… Een internationaal onderzoeksteam, waaronder leden van de universiteit van Seoul, heeft drie grote spiraalarmen ontdekt die bestaan ​​uit gas die de drie samenstellende sterren van IRAS 04239 +2436 voeden. Dankzij de simulaties konden de onderzoekers dit systeem tot in detail bestuderen. Zo begrepen ze hoe deze spiralen van materie werden gevormd. Ze hebben dit resultaat op geplaatst Astrofysisch tijdschrift.

Zwavelmonoxidemoleculen zijn gerangschikt in spiralen

Tijdens hun vorming stond niet meer dan de helft van de sterren er alleen voor. Ze werden eigenlijk vergezeld door andere sterren. Momenteel hebben astronomen het vormingsproces van deze meervoudige sterrenstelsels nog niet volledig opgehelderd. Dit zou hen echter in staat stellen om met een complete theorie over stervorming te komen. Ondanks de vele scenario’s die door astronomen zijn voorgesteld, is er nog geen echt overtuigende oplossing naar voren gekomen.

Om het proces van de vorming van meerdere sterren te begrijpen, is het ideaal om het moment waarop veel protosterren worden geboren direct te kunnen observeren met behulp van instrumenten met een hoge resolutie, zoals die van de synthesizer. alma. De Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) is een internationale astronomische faciliteit die bestaat uit 66 reusachtige parabolische antennes. Laatstgenoemde observeerde millimetergolven uit de Atacama-woestijn in Chili.

Het internationale team van astronomen gebruikte ALMA om radiogolven te observeren die worden geproduceerd door zwavelmonoxidedeeltjes in de gaswolk rond het jonge meervoudige sterrenstelsel IRAS 04239 + 2436. Dit drievoudige systeem van protosterren bevindt zich op 460 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Stier.

De onderzoekers ontdekten dat zwavelmonoxidedeeltjes rond protosterren worden gevonden. Ze vormen massieve spiraalarmen van minstens 400 astronomische eenheden lang. Dat staat gelijk aan ongeveer 60 miljard kilometer! Een astronomische eenheid die overeenkomt met de afstand tussen de aarde en de zon, d.w.z. 150 miljoen km. Dankzij hun waarnemingen konden ze ook de gassnelheid in deze spiraalarmen bepalen. Hiervoor gebruikten ze de frequentieverschuiving van radiogolven als gevolg van het Doppler-effect.

>> Om ook te lezen: Waarom schijnen de sterren?

Protostars absorberen gasstromen en materie om te groeien

De onderzoekers analyseerden de beweging van deze spiraalvormige gaswolken. Merk op dat de stromingen in de richting van de drie sterren stromen. In zekere zin fungeren deze spiraalarmen als materiële geleiders die deze jonge sterren in formatie voeden.

Astronomen wilden dieper graven in de beweging van dit gas in het meervoudige sterrenstelsel IRAS 04239 +2436. Zo vergeleken ze de gassnelheden verkregen uit waarnemingen met ALMA met snelheden verkregen uit numerieke simulaties die de vorming van meerdere sterren in de gaswolk reproduceren.

Deze simulatie deed een beroep op de rekenkracht van ATERUI en ATERUI II. Dit zijn twee supercomputers die vooral bedoeld zijn voor numerieke simulaties op het gebied van astronomie. Deze krachtige machines zijn ondergebracht in het Center for Computational Astrophysics van het National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Tegenwoordig is ATERUI II ’s werelds krachtigste en snelste supercomputer voor astronomisch onderzoek.

In deze simulatie vormen zich drie protosterren in de gaswolk, waardoor deze wordt verstoord. Deze turbulentie veroorzaakt schokgolven die de vorming van deze armen van gasvormig materiaal in spiralen veroorzaken terwijl het gas naar de protosterren stroomt.

De onderzoekers verkregen bijna identieke gassnelheden tussen de numerieke simulatie en observatie met behulp van ALMA. Dit bevestigt dat numerieke simulaties een effectief hulpmiddel zijn om de oorsprong van deze spiralen te verklaren.

>> LEES OOK: Ontdek het verbazingwekkende nieuwe ‘Einstein’s Cross’ waargenomen door astronomen

ALMA en numerieke simulaties onthullen de geheimen van meervoudige stervorming

De astronomen vergeleken de gegevens die tijdens de simulatie werden verkregen met waarnemingen die met ALMA waren gedaan. Zo konden ze een verklaring geven voor de geboorte van deze drievoudige sterren. Eerder overwogen astronomen twee mogelijke scenario’s voor de vorming van meerdere sterren. In het eerste scenario valt de enorme, turbulente gaswolk uiteen in vele kleinere gecondenseerde gaswolken. Elk van deze wolken ontwikkelt zich tot een protoster. Het tweede scenario voorziet in een zich al vormende protoster omringd door een schijf van gas. Het is deze gasschijf die uiteenvalt om nieuwe protosterren te vormen.

In het geval van het IRAS 04239+2436-systeem hadden de onderzoekers een hybride scenario voor ogen waarin het vormingsproces begint in een enkele turbulente gaswolk die uiteenvalt om sterzaden te vormen. Protosterren vormen zich vervolgens in de gasschijven die deze stellaire zaden omringen.

De onderzoekers geloven ook dat IRAS 04239+2436 niet bevorderlijk is voor planeetvorming. In feite worden ze meestal gevormd in “stille” omgevingen en gedurende een zeer lange periode. In dit systeem bevinden de drie sterren zich echter in een relatief beperkt gebied en in een gewelddadige omgeving terwijl protosterren in een baan rond andere protosterren spuiten.

>> Om ook te lezen: Waarom botst de ster Methuselah, de oudste in het heelal, niet met de oerknal?