Une image prise à des longueurs d'onde submillimétriques d'un noyau en formation d'étoiles, montrant qu'il contient deux jeunes embryons stellaires. Les astronomes ont conclu à partir d'une étude systématique de très jeunes noyaux que la plupart des étoiles embryonnaires se forment dans de multiples systèmes, et plus tard certains d'entre eux se séparent. Crédit :Sadavoy et Stahler
L'origine des étoiles binaires a longtemps été l'un des problèmes centraux de l'astronomie. L'une des principales questions est de savoir comment la masse stellaire affecte la tendance à être multiple. Il y a eu de nombreuses études de jeunes étoiles dans les nuages moléculaires pour rechercher des variations de fréquence binaire avec la masse stellaire, mais tant d'autres effets peuvent influencer le résultat que les résultats n'ont pas été concluants. Ces facteurs de complication incluent les interactions dynamiques entre les étoiles qui peuvent éjecter un membre d'un système multiple, ou d'autre part pourrait capturer une étoile qui passe dans les bonnes circonstances. Certaines études, par exemple, ont constaté que les étoiles plus jeunes sont plus susceptibles d'être trouvées dans des paires binaires. Un problème avec une grande partie des travaux d'observation précédents, cependant, a été la petite taille des échantillons.
L'astronome de CfA Sarah Sadavoy et son collègue ont utilisé des observations combinées d'un vaste relevé de longueurs d'onde radio de jeunes étoiles dans le nuage de Persée avec des observations submillimétriques du matériau de noyau dense natal autour de ces étoiles pour identifier vingt-quatre systèmes multiples. Les scientifiques ont ensuite utilisé une étude submillimétrique pour identifier et caractériser les noyaux de poussière dans lesquels les étoiles sont enfouies. Ils ont constaté que la plupart des binaires intégrés sont situés près des centres de leurs noyaux de poussière, indiquant qu'ils étaient encore assez jeunes pour ne pas s'être éloignés. Environ la moitié des binaires sont dans des structures de noyau allongées, et ils concluent que les noyaux initiaux étaient également des structures allongées. Après avoir modélisé leurs découvertes, ils soutiennent que les scénarios les plus probables sont ceux qui prédisent que toutes les étoiles, à la fois simples et binaires, forment dans des systèmes de paires binaires largement séparés, mais que la plupart d'entre eux se brisent soit en raison de l'éjection, soit de la rupture du noyau lui-même. Quelques systèmes deviennent plus étroitement liés. Bien que d'autres études aient également suggéré cette idée, il s'agit de la première étude à le faire sur la base d'observations de très jeunes, étoiles encore incrustées. L'une de leurs conclusions majeures les plus significatives est que chaque noyau poussiéreux de matière est susceptible d'être le lieu de naissance de deux étoiles, pas la seule étoile habituellement modélisée. Cela signifie qu'il y a probablement deux fois plus d'étoiles formées par noyau qu'on ne le pense généralement.