Mit den neuen Fähigkeiten des verbesserten Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) haben Wissenschaftler zwei bislang unbekannte Begleiter eines Paares sehr junger Protosterne entdeckt. Die Entdeckung unterstützt nachdrücklich eine der konkurrierenden Erklärungen für die Entstehung von Doppelsternsystemen.
Astronomen wissen, dass etwa die Hälfte aller sonnenähnlichen Sterne Mitglieder von Doppel- oder Mehrfachsystemen sind, aber sie haben darüber gestritten, wie sich solche Systeme bilden. “Die einzige Möglichkeit, um die Debatte zu beenden, ist sehr junge Sternsysteme zu beobachten und sie bei ihrer Entstehung zu erwischen”, sagte John Tobin vom National Radio Astronomy Observatory (NRAO). “Das haben wir mit den von uns beobachteten Sternen getan und wir haben wertvolle neue Anhaltspunkte von ihnen bekommen”, ergänzte er.
Ihre neuen Hinweise unterstützen die Theorie, dass Doppelsternsysteme entstehen, wenn eine Scheibe aus Gas und Staub um die Fragmente eines jungen Sterns herumwirbelt und einen anderen neuen Stern in einer Umlaufbahn um den ersten bildet. Junge Sterne, die noch Materie aus ihrer Umgebung sammeln, bilden solche Scheiben und schnelle, jetähnliche Abströmungen, die Materie in schmalen Strahlen senkrecht zu der Scheibe abstoßen.
Als Tobin und ein internationales Astronomenteam von Gas umgebene junge Sterne in etwa 1.000 Lichtjahren Entfernung untersuchten, stellten die Forscher fest, dass zwei von ihnen bislang unbekannte Begleiter in der erwarteten Ebene ihrer Scheiben besitzen, senkrecht zu der Richtung der Abströmungen in den Systemen. Eines der Systeme besitzt auch eine Scheibe, die beide jungen Sterne umgibt. “Das passt zu dem theoretischen Modell über Begleiter, die sich durch Fragmentation in der Scheibe bilden”, sagte Tobin. “Diese Anordnung würde von alternativen Erklärungen nicht benötigt werden”, fügte er hinzu.
Die neuen Beobachtungen tragen zu einer wachsenden Anzahl von Belegen bei, welche die Scheibenfragmentationstheorie unterstützen. Im Jahr 2006 fand ein anderes VLA-Beobachtungsteam ein Paar einander umkreisender Sterne, von denen jeder von einer Materiescheibe umgeben war. Die Forscher stellten fest, dass die beiden Scheiben in derselben Ebene ausgerichtet waren. Im letzten Jahr fanden Tobin und seine Kollegen eine große zirkumstellare Scheibe, die sich um einen Protostern in den Anfangsphasen der Sternentstehung bildet. Das zeigte, dass Scheiben bereits früh im Sternentstehungsprozess vorhanden sind – eine Voraussetzung dafür, dass Doppelsterne durch die Scheibenfragmentation gebildet werden können.
“Zusammen mit den früheren Daten machen unsere neuen Ergebnisse die Scheibenfragmentation zur besten Erklärung dafür, wie enge Mehrfachsysteme entstehen”, sagte Leslie Looney vom National Radio Astronomy Observatory und der University of Illinois. “Die erhöhte Empfindlichkeit des VLA, die durch ein zehn Jahre dauerndes und 2012 abgeschlossenes Upgrade-Projekt erzielt wurde, hat diese neue Entdeckung möglich gemacht”, sagte Claire Chandler vom National Radio Astronomy Observatory.
Die neue Fähigkeit war besonders nützlich im höchsten Frequenzband des VLA (40-50 GHz), wo der Staub in den Scheiben um junge Sterne Radiowellen emittiert. Die Astronomen beobachteten die jungen Sterne im Jahr 2012 mit dem VLA und mit dem Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA) in Kalifornien.
Tobin, Chandler und Looney waren Mitglieder eines Forschungsteams aus den Vereinigten Staaten, Mexiko und den Niederlanden. Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse im Astrophysical Journal veröffentlicht.
Quelle: https://public.nrao.edu/news/pressreleases/new-study-boosts-binary-star-formation-theory/
(THK)
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