Upptäckten av en “trippelstjärna” kan revolutionera förståelsen av stjärnutvecklingen

By | November 21, 2023

Den här artikeln har granskats i enlighet med Science X:s redaktionella process och policys. Redaktörerna har lyft fram följande attribut samtidigt som de säkerställer innehållets trovärdighet:

verifierad

peer reviewed publikation

pålitlig källa

korrekt


Ett konstnärsintryck som består av en stjärna med en skiva runt sig (en “vampyr” Be-stjärna; förgrund) och dess följeslagare som har fått sina yttre delar avskalade (bakgrund). Kredit: Fotokredit: ESO/L. Väg

× nära


Ett konstnärsintryck som består av en stjärna med en skiva runt sig (en “vampyr” Be-stjärna; förgrund) och dess följeslagare som har fått sina yttre delar avskalade (bakgrund). Kredit: Fotokredit: ESO/L. Väg

En banbrytande ny upptäckt av forskare vid University of Leeds kan förändra hur astronomer förstår några av de största och vanligaste stjärnorna i universum. Uppsatsen, “Gaia upptäcker skillnaden i binaritet mellan B och vara stjärnor i liten skala: bevis för massöverföring som orsakar be-fenomenet”, publiceras i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society.

Forskning utförd av Ph.D. student Jonathan Dodd och professor René Oudmaijer, från universitetets fakultet för fysik och astronomi, pekar på spännande nya bevis för att massiva Be-stjärnor (tills nu trodde att de existerade huvudsakligen i dubbelstjärnor) faktiskt kan vara “trippel”.

Den anmärkningsvärda upptäckten kan revolutionera vår förståelse av objekten (en delmängd av B-stjärnor) som anses vara en viktig “testbädd” för att utveckla teorier om hur stjärnor utvecklas mer allmänt.

Dessa Be-stjärnor är omgivna av en karakteristisk skiva gjord av gas, liknande Saturnus ringar i vårt eget solsystem. Och även om Be-stjärnor har varit kända i cirka 150 år (de identifierades först av den kända italienska astronomen Angelo Secchi 1866), har ingen hittills vetat hur de bildades.

Hittills har konsensus bland astronomer varit att skivorna bildas av Be-stjärnornas snabba rotation, och att detta i sin tur kan orsakas av stjärnornas interaktion med en annan stjärna i ett binärt system.

Trippelsystem

Herr Dodd, motsvarande författare till forskningen, sa: “Den bästa referenspunkten för detta är att om du har sett Star Wars så finns det planeter som har två solar.”


Ny forskning med data från ESO:s Very Large Telescope and Very Large Telescope Interferometer har avslöjat att HR 6819, som tidigare ansågs vara ett trippelsystem med ett svart hål, faktiskt är ett tvåstjärnigt system utan ett svart hål. Forskarna, ett team från KU Leuven-ESO, tror att de observerade detta binära system på ett kort ögonblick efter att en av stjärnorna absorberat atmosfären från sin följeslagare, ett fenomen som ofta kallas “stjärnvampyrism”. Denna artists animation visar hur systemet skulle se ut; Den består av en oblate stjärna med en skiva runt den (en “vampyr” Be-stjärna; förgrund) och en stjärna av B-typ som har tagits bort från sin atmosfär (bakgrund). Kredit: ESO/L. Väg.

Men nu, genom att analysera data från Europeiska rymdorganisationens Gaia-satellit, säger forskare att de har hittat bevis för att dessa stjärnor faktiskt existerar i trippelsystem, med tre kroppar som interagerar istället för bara två.

Herr Dodd tillade: “Vi tittar på hur stjärnor rör sig över natthimlen, över längre perioder, till exempel 10 år, och kortare perioder, runt sex månader. Om en stjärna rör sig i en rak linje vet vi att det bara finns en stjärna, men om det finns mer än en, kommer vi att se en liten vingling eller i bästa fall en spiral.

“Vi tillämpade detta på de två grupperna av stjärnor vi tittar på, B-stjärnorna och Be-stjärnorna, och vad vi hittade, förvirrande nog, är att det till en början verkar som om Be-stjärnorna har en lägre frekvens av följeslagare än B-stjärnorna “Detta är intressant eftersom vi förväntar oss att de har en högre kurs.”

Men den ledande forskaren professor Oudmaijer sa: “Det faktum att vi inte ser dem kan bero på att de nu är för svaga för att upptäckas.”

Massöverföring

Forskarna tittade sedan på en annan uppsättning data, letade efter sällskapsstjärnor som var längre ifrån varandra, och fann att vid dessa större separationer är frekvensen av sällskapsstjärnor mycket lika mellan B- och Be-stjärnor.

Av detta kunde de sluta sig till att i många fall spelar en tredje stjärna in, vilket tvingar följeslagaren att närma sig stjärnan Be, tillräckligt nära så att massan kan överföras från den ena till den andra och bilda stjärnans karakteristiska skiva. Vara. Detta kan också förklara varför vi inte längre ser dessa följeslagare; De har blivit för små och svaga för att kunna upptäckas efter att “vampyr”-stjärnan Be har absorberat mycket av deras massa.


Konstnärens intryck av en vampyrstjärna (till vänster) som stjäl material från sitt offer: Ny forskning med data från ESO:s Very Large Telescope har visat att de hetaste och ljusaste stjärnorna, kända som O-stjärnor, ofta finns i nära par. Många av dessa binärer kommer någon gång att överföra massa från en stjärna till en annan, en sorts stjärnvampyrism som avbildas i denna konstnärs intryck. Kredit: Fotokredit: ESO/M. Mink Kornmesser/SE

× nära


Konstnärens intryck av en vampyrstjärna (till vänster) som stjäl material från sitt offer: Ny forskning med data från ESO:s Very Large Telescope har visat att de hetaste och ljusaste stjärnorna, kända som O-stjärnor, ofta finns i nära par. Många av dessa binärer kommer någon gång att överföra massa från en stjärna till en annan, ett slags stjärnvampyrism som avbildas i denna konstnärs intryck. Kredit: Fotokredit: ESO/M. Mink Kornmesser/SE

Upptäckten kan få enorma effekter på andra områden av astronomi, inklusive vår förståelse av svarta hål, neutronstjärnor och källorna till gravitationsvågor.

Professor Oudmaijer sa: “Det pågår för närvarande en revolution inom fysiken kring gravitationsvågor. Vi har bara observerat dessa gravitationsvågor i några år och de har visat sig bero på sammansmältningen av svarta hål.

“Vi vet att dessa gåtfulla objekt (svarta hål och neutronstjärnor) existerar, men vi vet inte mycket om stjärnorna som skulle bli dem. Våra fynd ger en ledtråd till att förstå dessa källor till gravitationsvågor.”

Han tillade: “Under det senaste decenniet har astronomer upptäckt att binaritet är ett otroligt viktigt element i stjärnutveckling. Nu går vi mer mot tanken att det är ännu mer komplext än så och att trippelstjärnor måste beaktas.” .

“I själva verket,” sa Oudmaijer, “har trippel blivit de nya binärerna.”

Mer information:
Jonathan M Dodd et al, Gaia upptäcker skillnaden i binärt av B- och Be-stjärnor i liten skala: bevis för massöverföringen som orsakar Be-fenomenet, Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad3105. I arXiv: arxiv.org/pdf/2310.05653.pdf

Tidningsinformation:
Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society

arXiv

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *