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    Comment se forment les binaires stellaires ?

    Une image de longueur d'onde millimétrique ALMA d'étoiles binaires protostellaires au début de leur formation. (L'échelle de longueur et la taille du faisceau du télescope sont indiquées en bas.) Les astronomes ont étudié dix-sept systèmes multiples et ont trouvé des preuves soutenant le modèle d'étoiles multiples se développant à partir de la fragmentation du disque. Crédit :Tobin et al.

    La plupart des étoiles avec la masse du soleil ou plus ont une ou plusieurs étoiles compagnes, mais quand et comment ces étoiles multiples se forment est l'un des problèmes centraux controversés de l'astronomie. La gravité contracte le gaz et la poussière natals dans un nuage interstellaire jusqu'à ce que des amas se développent suffisamment denses pour se fondre en étoiles, mais comment les étoiles multiples sont-elles façonnées ? Parce que le nuage qui rétrécit a une légère rotation, un disque (éventuellement un système préplanétaire) finit par se former. Dans un modèle de formation d'étoiles binaires, ce disque se fragmente en raison d'instabilités gravitationnelles, produire une deuxième étoile. L'autre modèle soutient que la turbulence dans le nuage en contraction lui-même fragmente les amas en plusieurs systèmes stellaires. Dans le premier cas, les simulations montrent que les deux étoiles devraient être relativement proches l'une de l'autre, généralement moins d'environ 600 unités astronomiques (une UA est la distance moyenne de la terre au soleil). Si le deuxième mécanisme est correct, des paires binaires proches et larges peuvent se former. Une caractéristique distinctive du processus de fragmentation turbulente, et un qui facilite un test d'observation, est que les graines de la multiplicité sont produites tôt dans les phases pré-stellaires.

    Les astronomes de CfA Sarah Sadavoy et Mike Dunham étaient membres d'une équipe d'astronomes qui a utilisé les installations radio et à ondes millimétriques VLA et ALMA pour étudier dix-sept systèmes protostellaires d'étoiles multiples dans le nuage Persée voisin. Les observations sensibles ont permis de révéler les environnements des systèmes et de déterminer la présence de toute rotation à petite échelle ou de matériaux environnants. Douze des systèmes ont été résolus spatialement, et huit montraient des structures d'émission de poussière entourant la paire. Les systèmes légèrement plus évolués de l'ensemble n'ont montré aucune preuve de poussière circumbinaire; ils ont probablement atteint le point final de leur évolution initiale et ont fini d'accréter du matériel. En résumé, environ les deux tiers des systèmes étaient compatibles avec la théorie de la fragmentation du disque et un tiers était incompatible avec elle. Les résultats montrent que le mécanisme de fragmentation du disque est important mais probablement pas toute l'histoire, et un échantillon plus important devrait aider à restreindre encore plus les processus.


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