Astronomer fick den första detaljerade ansiktsbilden av en gasformig skiva som matar tillväxten av en massiv babystjärna. De fann att den delar många gemensamma drag med lättare babystjärnor. Detta innebär att processen för stjärnbildning är densamma, oberoende av den slutliga massan av den resulterande stjärnan. Detta fynd banar väg för en mer fullständig förståelse av stjärnbildning.

En protostjärna, en babystjärna som fortfarande håller på att bildas, matas av en omgivande skiva av gas som faller mot mitten. Detaljerna i processen, till exempel varför stjärnor bildas med ett brett spektrum av massor, är fortfarande oklart. Stjärnor med låg massa bildas i närheten av solsystemet, gör det möjligt för astronomer att se processen på nära håll. Å andra sidan, massiva protostjärnor är sällsynta, och även de närmaste ligger ganska långt bort från oss.

Kazuhito Motogi, en biträdande professor vid Yamaguchi University, Japan, och hans team använde Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) för att observera en massiv protostjärna som heter G353.273+0.641 (hädanefter G353). Ligger 5500 ljusår bort i stjärnbilden Scorpius, G353 har en massa 10 gånger större än solen, och växer fortfarande. Det är ett unikt mål bland massiva protostjärnor eftersom vi kan se dess gasformiga skiva rakt ovanifrån. ALMA har avslöjat detaljerade vyer av flera andra stora spädbarnsstjärnor, dock, de flesta av dem är i kantkonfigurationer, vilket gör det svårt att se de inre delarna av skivorna.

ALMA-observationer fångade en roterande skiva runt G353 med en radie åtta gånger större än Neptunus omloppsbana. Det här låter stort, men det är en av de minsta skivorna som hittills hittats runt en massiv protostjärna. ALMA fann också att skivan är omgiven av ett gashölje som är tre gånger större än skivan.

"Vi mätte gasinloppshastigheten från det yttre höljet till den inre skivan, " säger Motogi. "Detta hjälper oss att uppskatta åldern på babystjärnan. Överraskande nog är den bara 3000 år gammal, den yngsta bland kända massiva protostjärnor. Vi bevittnar den tidigaste fasen av tillväxten av en jättestjärna."

Intressant, skivan är inte enhetlig; den sydöstra sidan av skivan är ljusare än andra delar. Detta är första gången astronomer har sett en asymmetrisk skiva runt en massiv protostjärna. Teamet fann också att disken är mycket instabil och kommer att fragmenteras. Den ojämna disken kan orsakas av denna instabilitet. Dessa egenskaper ses ofta runt mindre protostjärnor, vilket tyder på att de väsentliga fysikaliska processerna är desamma vid stjärnbildning med låg och hög massa.

"Tidigare studier har antytt att bildningsprocessen kan vara olika för stjärnor med olika massor, " säger Motogi. "Våra nya observationer visar likheten. Detta är ett viktigt steg för att förstå hur massiva protostjärnor får massa från omgivningen."