Noen ganger trenger det ikke så mye å rive en familie fra hverandre. En julemiddag som har gått galt, kan gjøre det. Men for at en familie med stjerner skal bli revet fra hverandre, må noe virkelig stort skje.
Det dramatiske oppbruddet av en familie med stjerner spilte seg ut i Orion-tåken for omtrent 600 år siden. Orion-tåken er en av de mest studerte objektene i vår galakse. Det er en aktiv stjernedannende region, der store deler av stjernefødselen skjules bak skyer av støv. Fremskritt innen infrarød og radioastronomi har tillatt oss å kikke inn i tåken og se et fantastisk drama som utspiller seg.
I løpet av de siste tiårene viste observasjoner de to stjernene i vår unge familie som reiste av sted i forskjellige retninger. De reiste faktisk i motsatte retninger, og beveget seg i veldig høye hastigheter. Mye høyere enn stjerner normalt reiser på. Hva forårsaket det?
Astronomer kunne brette historien sammen ved å spore posisjonene til begge stjernene 540 år tilbake. For alle århundrer siden, omtrent samtidig som det gikk mot menneskeheten at Jorden kretset rundt Solen i stedet for omvendt, var begge de fartsfylte stjernene på samme sted. Dette antydet at de to var en del av et stjernesystem som hadde brutt opp av en eller annen grunn. Men deres samlede energi la ikke opp.
Nå har Hubble gitt en annen ledetråd til hele historien, ved å oppdage en tredje løpsstjerne. De sporet den tredje stjernens vei 540 år tilbake og fant ut at den oppsto på samme sted som de andre. Den plasseringen? Et område nær sentrum av Orion-tåken kalt Kleinmann-lavtåne.
Teamet bak disse nye resultatene, ledet av Kevin Luhman fra Penn State University, vil gi ut funnene sine i utgaven 20. mars 2017 av The Astrophysical Journal Letters.
"De nye Hubble-observasjonene gir veldig sterke bevis på at de tre stjernene ble kastet ut fra et flerstjernerssystem," sa Luhman. ”Astronomer hadde tidligere funnet noen få andre eksempler på raskt bevegelige stjerner som sporer tilbake til flere-stjerners systemer, og derfor sannsynligvis ble kastet ut. Men disse tre stjernene er de yngste eksemplene på slike kastede stjerner. De er sannsynligvis bare noen hundre tusen år gamle. Basert på infrarøde bilder er stjernene faktisk fremdeles unge nok til å ha skiver med materiale igjen fra dannelsen. ”
"Orion-tåken kunne være omgitt av flere nye, nye stjerner som ble kastet ut fra den tidligere og nå strømmer bort i verdensrommet." - Lederforsker Kevin Luhman, Penn State University.
De tre stjernene reiser omtrent 30 ganger raskere enn de fleste av Nebulas andre stjernebeboere. Teori har spådd fenomenet disse sammenbruddene i regioner der nyfødte stjerner er overfylt. Disse tyngdepunktene er uunngåelige. "Men vi har ikke observert mange eksempler, spesielt i veldig unge klynger," sa Luhman. "Orion-tåken kunne være omgitt av flere nye, nye stjerner som ble kastet ut fra den tidligere og nå strømmer bort i verdensrommet."
Nøkkelen til dette mysteriet er den nylig oppdagede tredje stjernen. Men denne stjernen, den såkalte “source x”, ble oppdaget ved en tilfeldighet. Luhman er en del av et team som bruker Hubble for å jakte på fritt flytende planeter i Orion-tåken. En sammenligning av Hubble-infrarøde bilder fra 2015 med bilder fra 1998 viste at kilde x hadde endret posisjon. Dette indikerte at stjernen beveget seg med en hastighet på rundt 130 000 mil i timen.
Luhmann sporet deretter kilde xs vei, og den førte til samme posisjon som de andre tre løpsk stjernene for 540 år siden: Kleinmann-lave tåken.
I følge Luhmann ble de tre stjernene mest sannsynlig kastet ut fra systemet sitt på grunn av gravitasjonssvingninger som burde være vanlige i et område med høy befolkning av nyfødte stjerner. To av stjernene kan komme veldig nærme hverandre, enten danne et tett binært system eller til og med fusjonere. Det kaster tyngdekraftsparametrene fra systemet, og andre stjerner kan kastes ut. Utstøting av disse stjernene kan også føre til at fingre av materie strømmer ut av systemet.
Når vi får kraftigere teleskoper som opererer i det infrarøde, bør vi være i stand til å avklare nøyaktig hva som skjer i områder med intens stjernedannelse som Orion-tåken og den innebygde Kleinmann-lave tåken. James Webb-romteleskopet bør fremme vår forståelse sterkt. Hvis det er tilfelle, vil ikke bare detaljene om stjernefødsel og dannelse bli mye tydeligere, men det vil også bryte opp fra unge familier av stjerner.
