Astronomi su prvi put pratili kako se oblikuje dvojni zvjezdani sustav s dvije vrlo mlade zvijezde, dovoljno dugo da rekonstruiraju njihovo kretanje u tri dimenzije. Mjerenja teleskopa ALMA pokazuju da se zvijezde u sustavu IRAS 07299−1651 kreću po vrlo izduženim putanjama, dok su njihovi diskovi plina i prašine međusobno znatno nagnuti.
Rezultati su objavljeni u časopisu Nature Astronomy. Europski južni opservatorij i opservatorij ALMA navode da je riječ o jednom od najdetaljnijih pogleda na nastanak masivnog dvojnog zvjezdanog sustava. IRAS 07299−1651 nalazi se oko 5300 svjetlosnih godina od Zemlje.
Osmogodišnji slijed mjerenja
Jedna snimka ne bi bila dovoljna da se razazna putanja tako udaljenih zvijezda. Tim je tijekom približno osam godina kombinirao podatke prikupljene antenama ALMA-e i Very Large Arraya te ih usporedio s opservacijama svemirskog teleskopa James Webb i teleskopa Very Large Telescope. Promjene položaja i brzine između pojedinih epoha omogućile su izradu trodimenzionalnog modela gibanja.
U središtu sustava nalaze se dvije zvijezde u nastajanju, svaka okružena vlastitim diskom materijala. Putanja nije približno kružna, nego vrlo ekscentrična i nalik paraboli. To znači da se zvijezde većinu vremena nalaze relativno daleko jedna od druge, a zatim se približe u kratkom, snažnom gravitacijskom susretu.
Diskovi nisu poravnati
Diskovi oko mladih zvijezda obično nastaju pod utjecajem rotacije i gravitacije. Kada dvije zvijezde nastaju iz jedne zajedničke nakupine, očekivalo bi se da njihove ravnine budu približno poravnate. U sustavu IRAS 07299−1651 to nije slučaj: ravnine diskova snažno su nagnute jedna prema drugoj, a njihov se položaj ne uklapa lako u sliku urednog, zajedničkog diska.
Upravo taj nesklad daje važan trag o prošlosti sustava. Opservacije sugeriraju da su dvije zvijezde mogle nastati u odvojenim, bliskim područjima istog oblaka, a potom se gravitacijski susresti i početi dijeliti vezanu putanju. Riječ je o scenariju koji se u literaturi opisuje kao spajanje zvjezdanih jezgri, ali pritom se ne misli na fizičko stapanje zvijezda. Ovdje je riječ o gravitacijskom povezivanju prethodno odvojenih područja u zajednički sustav.
Zašto je to važno za nastanak masivnih zvijezda
Masivne zvijezde rijetko nastaju same. Velik udio njih nalazi se u dvojnom ili višestrukom sustavu, no još nije riješeno nastaju li takvi parovi iz jednog diska ili se oblikuju nakon susreta više mladih objekata. Precizno praćenje sustava IRAS 07299−1651 pruža rijetku priliku za provjeru modela koji predviđaju oba procesa.
Za razumijevanje takvih sustava važne su i opservacije prašine oko mladih zvijezda, iz kojih astronomi pokušavaju procijeniti gdje bi se kasnije mogli oblikovati planeti. U nekim se slučajevima već iz rasporeda materijala može naslutiti kako gravitacija mijenja okolinu zvijezde prije nego što planetarni sustav uopće poprimi konačan oblik. Kod masivnih zvijezda taj je proces posebno brz i buran, pa je svaki sustav koji možemo pratiti kroz više godina vrijedan podatak.
Sustav još nije moguće opisati do kraja
Model putanje još ne govori kakva će biti konačna sudbina ovog para. Gravitacijski susreti s drugim zvijezdama i gubitak materijala iz diskova mogu promijeniti orbitu, a dio plina još uvijek pada prema središnjim objektima. Potrebne su nove opservacije kako bi se provjerilo ostaje li dvojni sustav stabilan i kako se mijenjaju diskovi nakon najbližeg susreta.
Mjerenja ipak pokazuju da nastanak masivnih dvojnih zvijezda nije nužno uredan proces u kojem se sve razvija iz jednog diska čije su ravnine poravnate. U ovom sustavu astronomi prvi put imaju dovoljno dug i precizan zapis da vide posljedice gravitacijskog susreta dok se zvijezde još oblikuju.
Daljnje opservacije mogle bi pokazati hoće li se diskovi s vremenom ponovno približiti istoj ravnini i koliko materijala par izgubi pri svakom bliskom prolasku. Takve informacije pomažu testirati modele koji objašnjavaju zašto su dvojne masivne zvijezde tako česte.
