Grawitacyjny taniec nowonarodzonych gigantów pod okiem ALMA

Autor: Uliana S

Grawitacyjny taniec nowonarodzonych gigantów pod okiem ALMA-1
Obraz centralnego układu podwójnego IRAS 07299−1651 uzyskany za pomocą teleskopu ALMA. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, J. De Pascuale (STScI), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Zhang.

W odległym obszarze gwiazdotwórczym IRAS 07299−1651, około 5500 lat świetlnych od Ziemi, rozgrywa się scena, której astronomowie niemal nigdy nie mają okazji zobaczyć na własne oczy. Dwie masywne protogwiazdy — jeszcze nie w pełni uformowane ciała niebieskie, aktywnie gromadzące masę z otaczającego gazu i pyłu — krążą wokół siebie. Ich łączna masa osiąga już co najmniej 18 mas Słońca, a odległość między nimi wynosi obecnie około 200 jednostek astronomicznych. Wszystko to dzieje się właśnie teraz, na naszych oczach, biorąc pod uwagę skalę kosmiczną.

Międzynarodowy zespół badawczy pod kierownictwem Yichena Zhanga z Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju przez prawie osiem lat śledził tę parę za pomocą radiointerferometru ALMA. Zarejestrowali oni subtelne przesunięcia pozycji gwiazd na niebie. Do danych z ALMA dodano obserwacje z Very Large Array, obrazy w podczerwieni z teleskopu James Webb oraz Very Large Telescope. W rezultacie udało się zrekonstruować pełny trójwymiarowy obraz układu: orbitę, orientację dysków gazowych wokół każdej z gwiazd oraz kierunek wypływających z nich dżetów.

Obraz okazał się zupełnie inny, niż się spodziewano. Orbita okazała się silnie wydłużona, niemal paraboliczna. Dyski wokół obu protogwiazd są mocno nachylone względem siebie oraz względem płaszczyzny orbity. Gdyby gwiazdy narodziły się razem z jednego dużego, wirującego dysku, jak zakłada klasyczny scenariusz fragmentacji, ich rotacja i dyski powinny być w przybliżeniu współosiowe. Tutaj jednak wszystko wygląda chaotycznie i „obco”.

Badacze doszli do wniosku, że oba obiekty zaczęły formować się niezależnie, w oddzielnych gęstych jądrach obłoku molekularnego. Następnie doszło do bliskiego zbliżenia grawitacyjnego — swego rodzaju kosmicznego „spotkania”, które miało miejsce zaledwie około 60 lat temu według ziemskiego kalendarza. Na zegarze astronomicznym to mgnienie oka. Kompaktowe dyski wokół każdej z gwiazd przetrwały to spotkanie i zachowały swoją strukturę. Obecnie układ balansuje na krawędzi: orbita znajduje się blisko granicy stanu związanego, a dalsze oddziaływanie z otaczającym gazem może jeszcze zdecydować o tym, czy giganty te pozostaną ze sobą na zawsze, czy się rozdzielą.

Praca ta, opublikowana w Nature Astronomy, pokazuje, że wczesne życie masywnych gwiazd może być znacznie bardziej dynamiczne i nieprzewidywalne, niż przypuszczano. Większość masywnych ciał niebieskich istnieje w układach podwójnych lub wielokrotnych i to właśnie takie pary decydują później o losach całych obszarów kosmosu — poprzez supernowe, wyrzuty ciężkich pierwiastków i formowanie kolejnych pokoleń gwiazd.

W tym wydarzeniu czuć cały ogrom Wszechświata. Gdzieś w zimnej ciemności obłoku międzygwiazdowego dwa ogromne skupiska gazu przypadkowo się do siebie zbliżyły, a z tego spotkania rodzi się układ, który być może będzie świecił przez miliony lat. Żyjemy w świecie, w którym takie wspaniałe procesy zachodzą nieustannie, a nowoczesne instrumenty pozwalają nam na chwilę zajrzeć do samego serca tego kosmicznego baletu.

20 Wyświetlenia

Komentarze

Czytaj więcej artykułów na ten temat:

Czy znalazłeś błąd lub niedokładność?Rozważymy Twoje uwagi tak szybko, jak to możliwe.