Dvije goleme zvijezde, još uvijek usred procesa rođenja, kruže jedna oko druge po izrazito izduženoj stazi — a njihovi su plinski diskovi nagnuti pod oštrim kutom i jedan prema drugome i prema orbiti, što je rezultat koji ruši uobičajene predodžbe o nastanku masivnih dvojnih sustava.
Međunarodni tim astronoma predvođen Yichen Zhangom sa Sveučilišta Shanghai Jiao Tong pratio je sustav IRAS 07299−1651 gotovo osam godina pomoću teleskopa ALMA u Čileu. Ono što su otkrili, objavljeno u časopisu Nature Astronomy, ne samo da opisuje rijedak trenutak formiranja dvojnog sustava nego i nudi posve novi mehanizam nastanka takvih zvjezdanih parova.
Umjesto zajedničkog diska — kaotični susret
Dosad se smatralo da masivne dvojne zvijezde nastaju zajedno, iz jednog rotirajućeg diska materije koji se raspadne na dva dijela. No arhitektura sustava IRAS 07299−1651 tome proturječi. Diskovi oko dviju mladih zvijezda nagnuti su pod oštrim kutom jedan prema drugome i prema ravnini orbite, a sama orbita više nalikuje paraboličnoj putanji negoli urednom kružnom gibanju.
Takva neusklađenost teško se može objasniti zajedničkim nastankom iz istog diska. Umjesto toga, podaci upućuju na to da su se dvije zvijezde počele oblikovati odvojeno, u vlastitim džepovima plina, a potom ih je tijesni gravitacijski susret spojio u današnju konfiguraciju — dok su još uvijek bile obavijene rodnim oblakom. Prema reprezentativnim orbitalnim rješenjima, zvijezde su se najbliže našle tek šezdesetak godina prije samih promatranja, što je na kozmičkim ljestvicama praktički tren.
„Ovo istraživanje pokazuje da rani životi zvijezda mogu biti prilično kaotični te da slučajni susret može dovesti do tog gravitacijskog plesa i spajanja zvijezda”, kaže koautor studije Jonathan C. Tan.
Tehnika koja otvara nova vrata
Ključ uspjeha bila je iznimna preciznost ALMA-e u mjerenju sićušnih pomaka položaja dviju zvijezda na nebu tijekom gotovo osam godina. „Po prvi put uspjeli smo gledati dvije masivne zvijezde kako se kreću jedna oko druge dok se još uvijek rađaju”, ističe Zhang. Podaci iz ALMA-e kombinirani su s opažanjima vrlo velikog niza VLA, infracrvenim snimkama svemirskog teleskopa James Webb te teleskopa VLT, što je omogućilo rekonstrukciju cjelokupne trodimenzionalne geometrije sustava: orbite, nagiba diskova i smjerova mlazova.
Postavlja se pitanje kojim su putem krenule brojne druge masivne dvojne zvijezde u Mliječnoj stazi: jesu li i one rezultat sličnih kaotičnih susreta, a ne zajedničkog rođenja iz jednog diska? Ista metoda dugoročnog praćenja sada se može primijeniti na druge mlade masivne parove, što bi moglo pokazati koliko je čest ovaj scenarij.
Sudbina samog sustava IRAS 07299−1651 još nije zapečaćena. Njegovo trenutačno gibanje nalazi se blizu granice između vezane orbite i one koja bi se s vremenom mogla raspasti, a interakcije s okolnim plinom mogle bi odlučiti u kojem će smjeru sustav krenuti. Daljnja promatranja dat će odgovor.