Các nhà nghiên cứu đã sử dụng ALMA và các kỹ thuật mô phỏng tiên tiến để làm sáng tỏ quá trình hình thành các hệ nhiều sao, xác định và giải thích vai trò của "dòng khí" trong việc cung cấp năng lượng cho các tiền sao đang phát triển. Các quan sát và mô phỏng mới nhất đã phát hiện ra rằng trong hệ thống tiền sao ba chiều, có ba nhánh xoắn ốc cung cấp vật liệu khí cho ba tiền sao hình thành, do đó làm rõ quá trình hình thành của hệ thống nhiều sao.

Ấn tượng nghệ thuật về bộ ba tiền sao IRAS04239+2436. Nghiên cứu mới sử dụng các quan sát và mô phỏng làm sáng tỏ cách hình thành các hệ nhiều sao. Nguồn: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Hầu hết các ngôi sao có khối lượng tương tự Mặt trời được hình thành cùng với các ngôi sao khác trong hệ nhiều sao. Do đó, việc hiểu được sự hình thành của các hệ nhiều sao là quan trọng đối với lý thuyết tổng thể về sự hình thành sao. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học không chắc chắn về sự hình thành của nó do tính phức tạp và thiếu dữ liệu có độ phân giải cao, độ nhạy cao. Đặc biệt, những quan sát gần đây về tiền sao thường cho thấy cấu trúc "sắp xếp hợp lý" của khí chảy về phía tiền sao, nhưng vẫn chưa rõ làm thế nào những dòng khí này được hình thành.

Sự phân bổ khí xung quanh tiền sao ba ngôi sao IRAS04239+2436, (trái) phát thải SO được quan sát bởi ALMA, (phải) tái tạo mô phỏng số của siêu máy tính ATERUI. Tiền sao A và B, được hiển thị bằng màu xanh lam ở bên trái, biểu thị sóng vô tuyến từ bụi xung quanh tiền sao. Trong Protostar A, hai tiền sao chưa được giải quyết được cho là tồn tại. Trong hình ảnh bên phải, vị trí của ba tiền sao được biểu thị bằng các dấu thập màu xanh lam. Nguồn: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J.-E.Leeetal.Leeetal.

Giáo sư Jeong của Đại học Quốc gia Seoul -Một nhóm nghiên cứu quốc tế do Eun Lee dẫn đầu đã sử dụng Mảng milimet/dưới milimet lớn Atacama (ALMA) để quan sát hệ thống tiền sao ba chiều IRAS04239+2436 ở 460 cách chúng ta hàng năm ánh sáng trong chòm sao Kim Ngưu. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng khí thải từ các phân tử sulfur monoxide (SO) tạo thành ba nhánh xoắn ốc xung quanh ba tiền sao hình thành trong hệ thống.

So sánh với các mô phỏng do Giáo sư Tomoaki Matsumoto của Đại học Ống dẫn khí sử dụng siêu máy tính "ATERUI" và "ATERUIII" thực hiện tại Đài quan sát Thiên văn Quốc gia thuộc Trung tâm Vật lý Thiên văn Tính toán Nhật Bản cho thấy ba nhánh xoắn ốc này là những đường thẳng vận chuyển vật chất đến ba tiền sao.

Sự kết hợp giữa quan sát và mô phỏng lần đầu tiên cho thấy cách tạo ra các đường thẳng hợp lý và góp phần vào sự phát triển của tiền sao trung tâm.

Mô phỏng quá trình hình thành nhiều sao bằng siêu máy tính "ATERUI". Đoạn video cho thấy nhiều tiền sao được sinh ra trong các đám mây khí hỗn loạn dạng sợi, chúng kích thích các nhánh xoắn ốc và làm xáo trộn khí xung quanh khi chúng di chuyển. Nguồn: Tomaki Matsumoto, Takaaki Takeda, Dự án 4D2U, NAOJ