几十年来，天文学家一直在观察这个年轻的双星系统svs13。天文学家对像SVS 13这样的原双星周围的行星是如何形成的了解不多，而其最初的阶段尤其神秘。一项基于30年研究的新研究揭示了这颗双星周围有三个可能形成行星的圆盘。
行星的形成是由于它们从被称为原行星盘的年轻恒星周围的尘埃和气体盘中吸积了物质。大多数行星吸积的科学模型都是基于像太阳这样的单一恒星。但大多数恒星是在双星系统中形成的，在双星系统中，引力相互作用可能会对行星的形成产生巨大的影响。天文学家对双星周围的行星形成并不像他们希望的那样了解。
这就是SVS 13的重要性所在。这个年轻的恒星系统仍处于萌芽阶段，天文学家通过观察它可以学到很多东西。这两颗恒星都是恒星的胚胎，它们的总质量大约等于太阳的质量。SVS 13是一个接近的双星系统，大约有90个天文单位将它们分开。它们的轨道周期约为850年。该星系距离地球大约980光年，足够近，可以进行详细研究。
这项新研究是基于使用甚大阵列(VLA)和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对SVS 13的广泛观察。这项研究的标题是“SVS 13原生双星系统的物理特性:两个环绕恒星盘和一个正在形成的螺旋环绕双星盘”。该论文的第一作者是来自曼彻斯特大学的Ana Karla Díaz-Rodríguez，该论文发表在《天文学杂志》上。
Díaz-Rodríguez说:“我们的研究结果显示，每颗恒星周围都有一个由气体和尘埃组成的圆盘，此外，两颗恒星周围还形成了一个更大的圆盘。”“这个外部的圆盘显示了一个螺旋结构，将物质送入单个的圆盘，在所有的圆盘中，未来可能会形成行星系统。”这是两颗恒星周围存在圆盘以及双星系统中存在一个共同圆盘的明确证据。”
VLA对SVS 13的观测持续了30多年。这项研究背后的研究团队将这些观测结果与新的ALMA观测结果结合使用。这些长基线数据让天文学家能够追踪恒星围绕彼此的轨道，并确定它们的几何形状和方向。来自观测的更详细的信息也揭示了原恒星的质量、盘的质量和盘的温度。这些观测为这些年轻恒星及其星系创造了一幅详细的科学肖像。
“这项工作表明，对年轻恒星的仔细、系统的研究可以提供关于它们结构和属性的非常详细的视图，”曼彻斯特大学的合作者加里·富勒(Gary Fuller)说。
当13年前天文学家开始观测SVS时，光学观测显示只有一颗恒星。但当射电望远镜观测到这个星系时，它显然是一个近距离双星。
“在IAA，我们25年前就开始研究这个系统。当我们发现SVS 13是一个射电双星时，我们感到很惊讶，因为在光学中只看到了一颗恒星，”该研究的合著者Guillem Anglada说，他是Astrofísica de Andalucía研究所的研究员。
年轻的恒星很难在可见光中看到，因为原行星盘覆盖着它们。像ALMA和VLA这样的射电望远镜是观察年轻系统的首选工具，因为通过气体和尘埃可以看到射电辐射。即便如此，天文学家也能越清楚地看到它们的形成过程。ALMA和VLA也有很高的角度分辨率，观察者可以看到大约10到20个天文单位大小的特征。
SVS 13系统有3块硬盘。每个原恒星周围都有一个圆盘，第三个更大的圆盘围绕着这对原恒星。较大的圆盘呈螺旋状，似乎处于形成的早期阶段。它还向两个较小的圆盘输送物质。
“正常情况下，恒星胚胎可以通过无线电探测到，但它们只有在妊娠期结束时才会被发现。这是非常奇怪的发现一对孪生恒星，其中一个似乎比另一个进化得更快，”Anglada说。VLA 4B不仅比它的伙伴更大，而且它的圆盘看起来也更厚。
SVS 13最令人兴奋的特点之一是螺旋臂。
作者在他们的论文中写道:“螺旋已经在许多原行星盘中被观察到，各种可能共同作用的机制已经被提出来解释它们的起源，包括行星-盘的相互作用、引力不稳定性或阴影。”
其他研究人员已经在像SVS 13这样的系统中建立了螺旋臂和圆盘的模型。2019年的一项研究使用了数值模拟来研究这样的系统，并发现“每个模型都展示了环星盘、旋臂和带有内部间隙或空腔的环双星盘。”该研究还发现，绕双盘是不对称的。
这项新研究的作者引用了2019年的论文，他们写道:“如果次要的是VLA 4A(螺旋臂更突出的成分，S1)和主要的是VLA 4B (S2螺旋围绕着这颗原恒星，连接到VLA 4A和VLA 4B之间的某个未知点)。”
不幸的是，研究人员只有粗略的质量估计，表明VLA 4B是双星中的主星。该团队表示，他们需要对VLA 4A和VLA 4B进行更精确的质量测量，以进一步推进他们的工作。未来的观测“……应该能够更多地揭示SVS 13双星的质量，并可靠地识别主要和次要成分。”这将使测试二元系统的进化模型成为可能，这种二元系统正在经历环二元盘和螺旋臂的发展，就像SVS 13的情况一样。”
在天文学中，更精确的测量总是可取的，有时天文学家要过几十年才能得到这些测量结果。但即使有了他们估计的质量，研究小组表示，他们的模型表明，这两颗恒星都可以形成行星。
“我们设计了几个实验来获取更多细节，并找出在这种情况下，两颗恒星中是否有一颗能形成行星。现在我们已经看到，这两颗恒星都非常年轻，都可以形成行星，”Astrofísica de Andalucía研究所(IAA-CSIC)的研究员Guillem Anglada说，他正在协调SVS 13的研究。
对该系统的观察还揭示了其他一些东西。在这个系统周围的圆盘中，似乎存在着几种与生命相关的复杂化学构件。研究小组在两颗原恒星周围发现了30种不同的分子，包括13种复杂的有机分子(COMs)。com是有六个或更多原子和至少一个碳原子的分子。他们首次在SVS 13系统中发现了其中7个。“这意味着当行星开始在这两个太阳周围形成时，生命的基石就在那里，”Díaz-Rodríguez说。
这项研究有一些不确定性，而作者也澄清了这些不确定性。他们说，他们可以确认SVS 13是一个“……包含至少两颗原恒星的多原恒星系统，间隔90个天文单位……”不幸的是，他们不能排除其他原恒星，因为它们的分辨率被限制在大约10到20个天文单位。“然而，”他们写道，“我们赞成用二元体系来解释。”
现代天文学涉及许多模拟。这些模拟与观测相辅相成。但模拟的效果和你能做的测试一样好。作者说，我们对SVS 13系统越来越详细的了解，只会提高对年轻双星系统作为一个群体的模拟。
“总之，SVS 13似乎是一个很好的测试平台，可以测试双星和多恒星系统形成早期阶段的数值模拟。”
