Введение

Недавние наблюдения с использованием радиотелескопа ALMA (Атакамский крупномасштабный миллиметровый и субмиллиметровый массив) открыли интересные аспекты формирования двойных звёзд. Исследования показали, что две звезды, находящиеся в процессе формирования, объединились, чтобы создать массивную двойную систему, но не из одного облака газа и пыли, как это обычно предполагается.

Двойные звёзды и их значение

На Земле мы привыкли считать звёзды одиночными, но на самом деле около 50% звёзд, аналогичных нашему Солнцу, имеют спутниковую звезду, а среди массивных звёзд этот показатель достигает 90%. Эти массивные звёзды, в конечном итоге, превращаются в сверхновые и формируют своё космическое окружение. Поэтому понимание бинарных систем крайне важно для изучения звёзд и галактик в целом.

Наблюдения системы IRAS 07299−1651

Исследовательская группа сначала наблюдала за ещё формирующимися массивными звёздами в системе IRAS 07299−1651, расположенной на расстоянии около 5300 световых лет, в 2019 году. Первоначально учёные не заметили ничего, что указывало бы на то, что звёзды не образовались из одного диска газа и пыли, однако одно обстоятельство привлекло их внимание: диски материала, окружающие и питающие эти протозвёзды, были заметно неправильно выровнены.

Долгосрочные наблюдения

На протяжении восьми лет команда отслеживала тонкие изменения в положении звёзд, используя как ALMA, так и Очень большой массив (VLA), а также инфракрасные изображения от телескопов Джеймса Уэбба (JWST) и Очень большого телескопа (VLT). Лидер команды, Ичен Чжан из Шанхайского университета Цзяо Тун, отметил: «Впервые мы смогли наблюдать, как две массивные звезды движутся друг вокруг друга, находясь в процессе рождения».

Неожиданные результаты

Наблюдения оказались неожиданными. Учёные ожидали, что звёзды будут вращаться по аккуратным, почти круговым орбитам, однако оказалось, что их орбиты имеют высокую плоскостность или «эксцентриситет», почти параболическую форму. Если бы звёзды образовались из одного диска, их индивидуальные диски должны были бы быть выровнены. Однако, как показало исследование, диски наклонены под острым углом друг к другу и к орбитам звёзд.

Теория о происхождении звёзд

Структура IRAS 07299−1651, наблюдаемая командой, трудно объяснима, если предположить, что обе звезды возникли из одного диска материала. Вместо этого исследователи предполагают, что две звезды родились в отдельных облаках газа и пыли, прежде чем случайная встреча свела их вместе. Отслеживая орбиты звёзд, команда обнаружила, что это столкновение, вероятно, произошло примерно 60 лет назад. Учитывая, что звёзды живут миллиардами лет, это мгновение на космической шкале времени.

Будущее системы IRAS 07299−1651

Тем не менее, команда не может с уверенностью сказать, останутся ли эти звёзды вместе или в конечном итоге разойдутся. Взаимодействия с окружающим газом могут определить, какую форму примет эта система в будущем. Исследователи надеются, что дальнейшие наблюдения IRAS 07299−1651 помогут лучше понять будущее этих звёзд.

Заключение

Долгосрочный мониторинг, осуществленный исследовательской группой, может стать мощным инструментом для изучения других молодых массивных двойных систем. Это может выявить, насколько распространены подобные случайные встречи и составляют ли большее количество бинарных систем звёзды, собранные вместе случайными обстоятельствами. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy 8 сентября.