天文学家利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）射电望远镜观察到两颗恒星合并成一颗巨大的双星。观测结果表明，这些恒星并不是像大多数双星那样由气体和尘埃的塌缩云形成的，而是在它们的婴儿期后期合并的。
在地球上，由于我们只有一个太阳，我们有一点偏见，认为恒星是有些孤立的天体。然而，大约一半太阳大小的恒星 罗马之路 有一颗伴星。这种恒星伙伴关系的比例上升到大质量恒星的 90% 左右。最终，这些大质量恒星变成超新星并塑造它们的宇宙环境。那么，了解这些 二元系统 对于我们对恒星和星系的总体理解至关重要。
2019 年，这项研究背后的团队最初在距离我们约 5,300 光年的双星系统 IRAS 07299−1651 中观察到仍在生长的大质量恒星或原恒星。起初，研究人员没有发现任何迹象表明这些恒星不是由后来破碎的同一个盘状气体和尘埃云形成的。然而，有一件事确实很引人注目：围绕和容纳它们的材料圆盘 原恒星 都异常出色。
八年来，该团队使用 ALMA 以及甚大阵列 (VLA) 和红外图像绘制了恒星位置的细微变化。 詹姆斯·韦伯太空望远镜 （JWST）和甚大望远镜（VLT）。
中国上海交通大学的团队负责人张一尘说：“我们第一次能够观察到两颗大质量恒星在诞生时绕着彼此移动。” 他在一份声明中说。
该团队首次能够重建 IRAS 07299−1651 的完整 3 维结构，获得有关恒星如何相互轨道运行、它们的圆盘如何对齐以及它们向太空喷射射流的角度的详细信息。
西班牙格拉纳达安达卢西亚天文研究所 (IAA) 的团队成员鲁本·费德里安尼 (Rubén Fedriani) 表示：“每台望远镜都揭示了这个难题的不同部分。” “无线电和红外观测的结合提供了这个巨大的原双星系统形成的最精致的细节。”
意外的混乱
研究小组的观察结果让他们感到惊讶。这些恒星预计会沿着规则的、接近圆形的轨道相互绕转。相反，人们发现轨道高度扁平或“偏心”，几乎呈抛物线状。
如果恒星是由相同的物质圆盘形成的，那么围绕恒星的各个圆盘也会通过其碎片排列起来。但事实并非如此。这些圆盘彼此之间以及与恒星轨道都以锐角倾斜。
“这感觉就像解决一个三维拼图，”上海交通大学的团队成员王耀说。 “每次新的观察都会添加另一个粒子，最终轨道、圆盘和喷流合并成一个连贯的图片。”
研究小组观察到的 IRAS 07299−1651 的混沌结构很难解释这两颗恒星是否是由同一个物质盘形成的。
相反，研究人员推测，恒星是在单独的气体和尘埃云中诞生的，然后一次偶然的相遇将两颗年轻的恒星和它们的诞生茧聚集在一起。
通过追踪恒星的轨道，研究人员确定这次相遇可能发生在大约 60 年前。鉴于恒星的寿命有数十亿年，这是宇宙时间尺度上的一个时刻。迄今为止，恒星周围的盘状物质在这次相遇中幸存下来，保留了其明确的结构。
“这项研究表明，恒星的早期生活可能相当混乱，偶然的相遇导致了这种引力舞蹈和恒星合并，”科技大学和弗吉尼亚大学的团队成员乔纳森·C·谭（Jonathan C. Tan）说。
该团队尚未确定这些明星是否注定要在一起还是最终会分手。事实上，这种命运可能尚未注定。与周围气体的相互作用可以决定该系统未来的形状。
研究小组希望对 IRAS 07299−1651 的进一步观测将有助于更好地了解这些恒星的未来。
与此同时，研究人员采取的长期监测方法可以为科学家提供一种强大的新方法来研究其他年轻的大质量双星系统。这可以揭示这种相遇的普遍性，以及多个双星是否是由偶然相遇聚集在一起的恒星组成的。
该团队的研究成果于周二（9 月 8 日）发表在期刊上。 自然天文学。
