Массивные звезды, значительно превосходящие по размерам наше Солнце, всегда существуют в парах или группах, а не поодиночке. Однако астрономы до сих пор не до конца понимают, как формируются такие скопления. Существует несколько конкурирующих теорий: фрагментация вращающегося диска газа вокруг молодой звезды на множество частей, распад большого газового ядра на несколько звездообразующих сгустков до формирования звезд, или разрыв длинного волокнистого облака газа на отдельные сгустки, каждый из которых формирует звезду.
Звезды, растущие вместе в группе, изучать очень трудно: они находятся далеко и быстро развиваются, оставаясь при этом в плотных облаках пыли. Поэтому возможность застать такую «семью» юных звезд в момент их формирования — редкая удача для астрономов.
Авторы нового исследования изначально не искали многозвездные системы. Они использовали данные телескопа ALMA из обзора CoCCoA — проекта, предназначенного для изучения химии сложных органических молекул вокруг 25 горячих ядер в областях формирования массивных звезд. Одной из целей проекта было NGC 6334−43 — уже известное ученым горячее ядро внутри более крупного звездообразующего комплекса на расстоянии около 4340 световых лет от нас.
Анализируя данные в высоком разрешении о пыли и газе в этой области, астрономы обнаружили нечто неожиданное: девять компактных, близко расположенных источников из 12 видимых в поле, которые при этом распределены не случайно, а образуют единую гравитационно связанную систему. Среднее расстояние между парами составляет около 7930 астрономических единиц (одна а.е. равна 150 миллионам километров). Источники оказались частью общей газовой структуры, расположенной вдоль крупного филамента длиной примерно 24 700 а.е.
Однако внутри этого «семейства» видны и более мелкие подструктуры со своими нюансами. Тройная система ALMA2 (две горячие протозвезды ALMA2a/b и более молодая ALMA2c) не демонстрирует общего диска — картина больше соответствует сценарию, когда единое газовое ядро разделилось на несколько фрагментов (фрагментация ядра). Похожая ситуация у двойной системы ALMA6: два компонента на расстоянии около 1530 а.е. и длинная спиралевидная «рука» газа также указывают на распад ядра, причем ALMA6a выглядит более зрелой, а ALMA6b, судя по всему, еще даже не успела превратиться в полноценную звезду.
Остальные источники в системе находятся в широком диапазоне масс и на разных стадиях эволюции; у некоторых уже наблюдаются мощные газовые выбросы — типичный признак рождения звезды. При этом в горячей паре ALMA2a/b даже трудно сказать, какой из компонентов запускает видимый поток: текущего разрешения данных недостаточно, чтобы это выяснить.
На первый взгляд разброс «возрастов» между объектами может показаться слишком большим для сценария, в котором вся цепочка фрагментов возникла почти одновременно при распаде одной нити газа: теория допускает максимум порядка полумиллиона лет разницы между такими объектами. Но авторы отмечают, что это время сравнимо с полным циклом формирования одной массивной звезды, так что наблюдаемые различия укладываются в рамки филаментной фрагментации.
В итоге складывается необычная картина: длинный газовый филамент, вероятно, сначала распался на девять гравитационно связанных сгустков, которые стали общим «скелетом» звездной «семьи», а затем отдельные более плотные ядра внутри него превратились в тройные и двойные звездные системы путем дополнительной фрагментации. Случайная находка показывает, что даже изначально не нацеленные на динамику звездообразования обзоры могут при достаточном разрешении обнаруживать уникальные, очень молодые множественные системы — именно такие, которые нужны астрономам, чтобы проверить теории рождения массивных звездных семей.
Ранее астрономы выяснили, как ветры черной дыры лишают галактики звезд.
Источник: hi-tech.mail.ru