Terwijl ze naar het midden van een groot sterrencluster keken, ontdekten wetenschappers een grote verrassing: ze ontdekten verschillende stromen interstellair gas, waarvan de kruising een structuur vormde die leek op een zandloper met zijn ongewone vorm. In de diepten van deze stromen waren twee gigantische nieuw gevormde sterren verborgen.
Vergelijkbare structuren, met hun vorm vergelijkbaar met een zandloper, worden waargenomen in gebieden met een lage massa stervorming. Voor de eerste keer werd een stroom interstellair gas met methanol gevonden in het gebied van de vorming van steroïden met hoge massa, en, zoals wetenschappers hebben gesteld, kan dit helpen bij het opsporen van moeilijk toegankelijke delen van de ruimte.
Met behulp van de Atakama Large Millimeter / Submillimeter Grid (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, ALMA), een enorme krachtige radiotelescoop in Chili, bestudeerde een internationaal team van astronomen een plaats met een hoge stellaire dichtheid, IRAS 16547-4247 genaamd. Vanwege het feit dat grote massasterren worden gevormd in complexe omgevingen met verschillende protosterren - wolken van stof en gas, waaruit uiteindelijk sterren opstaan - die zich op grote afstand van de aarde bevinden, blijft dit gebied nog steeds alleen beschikbaar voor zo'n telescoop ALMA.
"Hoewel veel astronomen suggereerden dat dit gebied van massavormige sterformatie de plaats van stervorming kon zijn, lieten de bestaande telescopen ons niet toe om de kinematica van stellair gas in de buurt van grote massa's te onderzoeken," zei Yui Higuchi, hoofdonderzoeker aan de Ibaraki University in Japan. Wetenschappers kunnen sterren die vergelijkbaar zijn met de zon best gemakkelijk bestuderen, maar de aard van sterren met meer dan 10 keer de massa van de zon is tamelijk moeilijk voor hen om te begrijpen. Hoewel de sterren, vergelijkbaar met de zon, dichtbij zijn en veel voorkomen, zijn grote sterren ver weg en is het erg moeilijk om ze te vinden. Het dichtstbijzijnde gebied met hoge massastervorming is de Orionnevel, ongeveer 1500 lichtjaar van de aarde verwijderd.
Door de hoge hoekresolutie van ALMA kunnen wetenschappers stof en gas binnendringen in afgelegen gebieden waar stervorming plaatsvindt en gedetailleerde waarnemingen doen. Eerdere observaties van IRAS 16547-4247, clusters die infraroodlicht uitzenden op ongeveer 9.500 lichtjaar van de aarde in de richting van het sterrenbeeld Schorpioen, toonden twee gasstromen die zowel een enkele ster als verschillende bronnen kunnen uitzenden, inclusief een helder voorwerp in het midden van het cluster.
Tijdens het waarnemen van stof met ALMA ontdekten wetenschappers dat de regio twee compacte gaswolken met een hoge dichtheid bevat, waarvan de massa elk 10-20 keer de massa van de zon is. Astronomen geloven dat in elk van deze gascocons een nieuw gevormde ster van hoge massa zit.
Observaties gemaakt met behulp van ALMA toonden aan dat de eerder gedetecteerde gasstroom, gericht van noord naar zuid, in werkelijkheid twee stromen bleek te zijn, waarvan er één van noord naar zuid uitzet en de andere van oost naar west smaller wordt. Nieuwe hogesnelheidsstromen werden ook ontdekt. Omdat een ster slechts één paar stromen kan uitstralen die uit zijn polen komen, hebben wetenschappers geconcludeerd dat het proces van de geboorte van meerdere sterren zich in dit gebied afspeelt. Kijkend naar de methanolmoleculen die de koolmonoxidemoleculen begeleiden die uit dit gebied komen, ontdekte de groep dat ze een zandloperstructuur vormen met IRAS 16547-4247 in het midden. Voorheen werden dergelijke formaties alleen aangetroffen in gebieden met matige stervorming, en voor de eerste keer werd een dergelijke structuur gevonden in het gebied van de vorming van steroïden met hoge massa.
"ALMA heeft ons in staat gesteld complexe sterrenclusters te zien die zelfs zeven keer verder van de aarde verwijderd zijn dan de Orionnevel, met de hoogste resolutie", zei Higuchi in een verklaring. "ALMA zal een onmisbaar hulpmiddel worden bij toekomstige verkenningen van gebieden met een hoge stellaire dichtheid."
De resultaten zijn in april in de Astrophysical Journal Letters gepubliceerd.
