Större delen av universum är osynligt för det mänskliga ögat. Stjärnornas byggstenar avslöjas endast i våglängder som ligger utanför det synliga spektrumet. Astronomer använde nyligen två mycket olika och mycket kraftfulla teleskop för att upptäcka dubbla skivor – och dubbla parallella jetstrålar – som kommer från unga stjärnor i ett flerstjärnesystem.
Upptäckten var oväntad och utan motstycke med tanke på stjärnornas, diskarnas och jetstrålarnas ålder, storlek och kemiska sammansättning. Att de dessutom befinner sig i en känd och välstuderad del av universum gör det hela ännu mer spännande.
Observationer från US National Science Foundations (NSF) National Radio Astronomy Observatory’s (NRAO) Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) och NASA:s James Webb Space Telescope’s (JWST) Mid-Infrared Instrument (MIRI) kombinerades för denna forskning.
ALMA och JWST:s MIRI observerar mycket olika delar av det elektromagnetiska spektrumet. Genom att använda dem tillsammans kunde astronomerna upptäcka dessa tvillingar, dolda i radio- och infraröda våglängder i stjärnsystemet WL20, som ligger i det närliggande molekylmolnkomplexet rho Ophiuchi, över 400 ljusår från jordens solsystem.
”Det vi upptäckte var helt galet”, säger astronomen Mary Barsony. ”Vi har känt till stjärnsystem WL20 länge. Men det som fångade vår uppmärksamhet var att en av stjärnorna i systemet verkade mycket yngre än resten. Genom att använda MIRI och ALMA tillsammans såg vi faktiskt att denna ENA stjärna var TVÅ stjärnor precis bredvid varandra. Var och en av dessa stjärnor var omgiven av en skiva, och varje skiva sände ut jetstrålar parallellt med den andra.”
Dessa färgglada former representerar astronomiska data som samlats in av NRAO:s ALMA- och NASA:s JWST-teleskop. Till vänster, en sammansatt bild som överlappar ALMA- och JWST-data som avslöjar skivorna och parallella jetstrålar som avges från paret av dubbelstjärnor i WL20. Till höger visas fördelningen av de separata ALMA-data och JWST-data som representerar olika kemiska sammansättningar. Kredit: U.S. NSF/ NSF NRAO/ ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/ NASA/ JPL-Caltech/ JWST/ B. Saxton.
ALMA upptäckte skivorna, medan MIRI hittade jetstrålarna. Medförfattaren Valentin J.M. Le Gouellec från NASA-ARC hämtade och reducerade ALMA-arkivdata för att avslöja diskarnas sammansättning, medan Lukasz Tychoniec från Leiden Observatory tillhandahöll högupplösta bilder som avslöjade diskarnas enorma storlek, ungefär 100 gånger avståndet mellan jorden och solen. En annan medförfattare, Martijn L. van Gelder, tillhandahöll resurser för att bearbeta de data som samlats in av MIRI, vilket avslöjade jetstrålarnas kemiska sammansättning.
Barsony tillägger: ”Så om det inte vore för MIRI skulle vi inte ens veta att dessa jets existerade, vilket är fantastiskt.”
ALMA:s högupplösta observationer av skivorna som omger de två nyligen observerade stjärnorna avslöjade skivornas struktur, som Barsony förklarar: ”Någon som tittar på dessa ALMA-data utan att veta att det fanns dubbla jetstrålar skulle tänka, åh, det är en stor kant på skivan med ett centralt hål, istället för två kant på skivorna och två jetstrålar. Det är ganska anmärkningsvärt.”
En annan anmärkningsvärd sak med den här upptäckten är att den kanske aldrig har haft möjlighet att hända. JPL-forskaren Michael Ressler förklarar: ”Mycket av forskningen om binära protostjärnor fokuserar på ett fåtal närliggande stjärnbildande regioner. Jag hade fått lite egen observationstid med JWST och jag valde att dela upp den i några små projekt.
”För ett projekt bestämde jag mig för att studera dubbelstjärnor i Perseus stjärnbildningsområde. Men jag hade studerat WL20, som ligger i rho Ophiuchus-regionen i nästan motsatt del av himlen, i nästan 30 år, och jag tänkte: ”Varför inte smyga in den? Jag kommer aldrig att få en ny chans, även om den inte riktigt passar in bland de andra.” Vi hade en mycket lycklig slump med vad vi hittade, och resultaten är fantastiska.”
Genom att kombinera data med flera våglängder från ALMA och JWST kastar dessa nya fynd ljus över de komplexa processer som är involverade i bildandet av flera stjärnsystem. Astronomerna planerar att använda ALMA:s framtida uppgraderade funktioner, som Wideband Sensitivity Upgrade, för att fortsätta att lösa mysterierna kring stjärnors och planetsystems uppkomst.
Tillhandahålls av: National Radio Astronomy Observatory
