En ALMA millimetervåglängdsbild av protostellära dubbelstjärnor tidigt i deras bildande. (Längdskalan och storleken på teleskopets stråle visas längst ner.) Astronomer har studerat sjutton flera system och hittat bevis som stöder modellen av flera stjärnor som utvecklas från skivfragmentering. Kredit:Tobin et al.
De flesta stjärnor med solens massa eller större har en eller flera medföljande stjärnor, men när och hur dessa flera stjärnor bildas är ett av astronomins kontroversiella centrala problem. Tyngdkraften drar ihop födelsegasen och stoftet i ett interstellärt moln tills det utvecklas klumpar som är tillräckligt täta för att smälta samman till stjärnor, men hur utformas flera stjärnor? Eftersom det krympande molnet har en liten snurr, en skiva (möjligen ett förplanetärt system) bildas så småningom. I en modell av binär stjärnbildning, denna skiva splittras på grund av gravitationsinstabilitet, producerar en andra stjärna. Den andra modellen hävdar att turbulensen i det sammandragande molnet i sig delar upp klumparna till flera stjärnsystem. I det första fallet, simuleringar visar att de två stjärnorna borde vara relativt nära varandra, typiskt mindre än cirka 600 astronomiska enheter (en AU är jordens genomsnittliga avstånd från solen). Om den andra mekanismen är korrekt, både nära och breda binära par kan bildas. Ett utmärkande drag för den turbulenta fragmenteringsprocessen, och en som underlättar ett observationstest, är att fröna för mångfald produceras tidigt i de pre-stellära faserna.
CfA-astronomerna Sarah Sadavoy och Mike Dunham var medlemmar i ett team av astronomer som använde VLA- och ALMA-radio- och millimetervågsanläggningarna för att studera sjutton protostellära system med flera stjärnor i det närliggande Perseus-molnet. De känsliga observationerna kunde avslöja systemens miljöer och fastställa förekomsten av småskalig rotation eller omgivande material. Tolv av systemen var rumsligt lösta, och åtta visade strukturer för dammutsläpp som omgav paret. De något mer utvecklade systemen i uppsättningen visade inga bevis för cirkumbinärt damm; de har antagligen nått slutpunkten för sin tidiga utveckling och avslutat anhopning av material. Sammanfattningsvis, ungefär två tredjedelar av systemen överensstämde med diskfragmenteringsteorin och en tredjedel var inkonsekvent med den. Resultaten visar att diskfragmenteringsmekanismen är viktig men förmodligen inte hela historien, och ett större urval bör bidra till att begränsa processerna ytterligare.
