Сразу после своего рождения звезды окружены так называемым околозвездным диском, обширным кольцом пыли и газа, в котором также постепенно созревают зародыши планет звездной системы. При этом в процессе постепенного роста звезда поглощает вещество из этого диска. При формировании двойных звездных систем подобные механизмы тоже вступают в игру, но тогда все выглядит гораздо более сложным, как это можно видеть на представленном здесь астрономическом снимке.

Уникальное изображение показывает два околозвездных диска вокруг двух маленьких звездочек, которые в свою очередь окружены запутанными нитями из газа и пыли. Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Alves et al.

На изображении с очень высоким разрешением, полученном с помощью комплекса Atacama Large Millimeter/Submillimeter Arrays Atacama (ALMA) в северных чилийских Андах, хорошо видны два околозвездных диска, в которых растут две молодые звезды. Питаются же эти два диска с помощью эффектно выглядящей сети из газовых и пылевых филаментов в форме кренделя. Наблюдение за этим незаурядным и примечательным явлением проливает новый свет на самые ранние фазы звездной жизни и помогает астрономам определить условия, в которых рождаются двойные звезды.

Внутренняя структура сделана видимой

Две звездных младенца были обнаружены в системе [BHB2007] 11, самом молодом участнике небольшого скопления звезд в темной туманности Барнард 59, облаке межзвездной пыли, которое, в свою очередь, принадлежит туманности Трубка на расстоянии около 650 световых лет от нас. Более ранние наблюдения этой бинарной системы уже смогли показать ее внешнюю структуру, но высокое разрешение ALMA и международная группа астрономов под руководством ученых из Института внеземной физики имени Макса Планка (MPE) в Германии позволили теперь сделать видимой и внутреннюю структуру этого объекта.

«Мы видим два компактных источника, которые мы интерпретируем как околозвездные диски вокруг двух молодых звезд», - объясняет в журнале Science Фелипе Алвес из MPE, который возглавлял исследование. «Размер каждого из этих дисков сопоставим с поясом астероидов в нашей Солнечной системе. При этом расстояние между ними в 28 раз больше расстояния между Солнцем и Землей», - говорит Алвес.

Запутанные филаменты

Эти два околозвездных диска окружены одним большим диском общей массой около 80 масс Юпитера, который представляет собой сложную сеть спирально распределенных пылевых структур, придающих ему вид гигантского кренделя.

Барнард 59, темная туманность, известная также как «мундштук» туманности Трубка, содержит в себе недавно рожденную пару звезд. Фото: ESO

«Это действительно важный результат», - говорит Паола Казелли, соавтор исследования. - «Мы наконец-то визуализировали сложную структуру молодых двойных звезд с их филаментами - нитями, соединяющими их с диском, в котором они родились. А это, в свою очередь, показывает важные ограничения для современных моделей звездообразования».

Двухступенчатый аккреционный процесс

Звезды-младенцы накапливают свою массу от большего диска в два этапа. Первый уровень - это когда масса переносится красивыми вихревыми петлями на отдельные околозвездные диски, как это показано на новом изображении ALMA. Анализ данных также показал, что менее массивный, но более яркий околозвездный диск - тот, что находится в нижней части изображения, - впитывает в себя больше материала.

На втором же этапе звезды собирают массу уже со своих околозвездных дисков. «Мы ожидаем, что этот двухстадийный процесс аккреции будет управлять динамикой двойной системы звезд во время фазы аккреции массы», - говорит Алвес. - «Несмотря на то, что хорошее согласование этих наблюдений с теорией уже очень многообещающе, нам необходимо детально изучить дальнейшие молодые двойные звезды, чтобы лучше понять, как образуются такие множественные звезды».