Upptäckten av en “trippelstjärna” kan revolutionera förståelsen av stjärnutvecklingen

By | November 21, 2023

Konstnärens intryck bestående av en stjärna med en skiva runt den (en Be “vampyr”-stjärna; förgrund) och dess följeslagare med dess yttre delar borttagna (bakgrund). Fotokredit: Fotokredit: ESO/L. Calcada

En banbrytande ny upptäckt av forskare vid University of Leeds kan förändra hur astronomer förstår några av de största och vanligaste stjärnorna i universum. Artikeln “Gaia avslöjar skillnader i B- och Be-stjärnbinariteter i liten skala: Evidence that mass transfer causes the Be-fenomen” publicerades i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society.

Forskning av Ph.D. Student Jonathan Dodd och professor René Oudmaijer från universitetets institution för fysik och astronomi pekar på fascinerande nya bevis för att massiva Be-stjärnor – som tidigare huvudsakligen troddes existera i binära stjärnor – faktiskt kan vara “trippel”.

Den anmärkningsvärda upptäckten kan revolutionera vår förståelse av objekten – en undergrupp av B-stjärnor – som anses vara en viktig “testbädd” för att utveckla teorier om hur stjärnor i allmänhet utvecklas.

Dessa Be-stjärnor är omgivna av en karakteristisk gasskiva – liknande Saturnus ringar i vårt eget solsystem. Och även om Be-stjärnor har varit kända i cirka 150 år – de identifierades första gången 1866 av den berömda italienska astronomen Angelo Secchi – tills idag visste ingen hur de bildades.

Hittills har astronomer kommit överens om att skivorna bildas av Be-stjärnornas snabba rotation och att detta i sig kan orsakas av att stjärnorna samverkar med en annan stjärna i ett binärt stjärnsystem.

Trippelsystem

Mr Dodd, motsvarande författare till studien, sa: “Den bästa indikationen på detta, om du har sett Star Wars, är att det finns planeter där de 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 system av två stjärnor utan ett svart hål. Forskarna, ett team från KU Leuven och ESO, tror att de observerade detta binära stjärnsystem på ett kort ögonblick efter att en av stjärnorna stal atmosfären från sin följeslagare, ett fenomen som ofta kallas “stjärnvampyrism”. Denna artists animation visar hur systemet skulle kunna se ut; Den består av en oblate stjärna med en skiva runt den (en “vampyr”-stjärna av Be; förgrund) och en stjärna av B-typ som har tagits bort från sin atmosfär (bakgrund). Bildkredit: ESO/L. Calcada.

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

Herr Dodd tillade: “Vi har observerat hur stjärnor rör sig över natthimlen under längre perioder som tio år och kortare perioder på cirka sex månader. Om en stjärna rör sig i en rät linje vet vi att det bara finns en stjärna, men om det är flera ser vi en lätt 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 det vi tyckte var förvirrande är att det till en början ser ut som att Be-stjärnorna har lägre frekvens av följeslagare än B-stjärnorna.” stjärnor. Detta är intressant eftersom vi förväntar oss att de har en högre ränta.

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

Massöverföring

Forskarna undersökte sedan en annan datamängd och letade efter mer avlägsna sällskapsstjärnor. De fann att på dessa större avstånd är graden av följeslagare mycket lika mellan B- och Be-stjärnorna.

Av detta kunde de dra slutsatsen att i många fall spelar en tredje stjärna in, som skjuter följeslagaren närmare Be-stjärnan – tillräckligt nära för att massa kan överföras från den ena till den andra och den karakteristiska Be-stjärnskivan bildas. Detta kan också förklara varför vi inte längre ser dessa följeslagare; De har blivit för små och för svaga för att upptäckas efter att “vampyr”-stjärnan har absorberat så 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 funnit att de hetaste och ljusaste stjärnorna, kända som O-stjärnor, ofta förekommer i nära par. Många av dessa dubbelstjärnor kommer så småningom att överföra massa från en stjärna till en annan, en typ av stjärnvampyrism som avbildas i den här konstnärens skildring. Fotokredit: Fotokredit: ESO/M. Kornkniv/SE de Mink

Upptäckten kan få enorma konsekvenser för andra områden inom astronomi – inklusive vår förståelse av svarta hål, neutronstjärnor och gravitationsvågskällor.

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 sammanslagna svarta hål.”

“Vi vet att dessa mystiska objekt – svarta hål och neutronstjärnor – existerar, men vi vet inte mycket om stjärnorna som skulle bli dem. Våra resultat ger en ledtråd till att förstå dessa gravitationsvågkällor.”

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

“Faktiskt,” sa Oudmaijer, “har trippel blivit de nya binära systemen.”

Mer information:
Jonathan M. Dodd et al., Gaia avslöjar skillnader i B- och Be-stjärnbinariteter i liten skala: bevis för massöverföring som orsakar Be-fenomenet, Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad3105. På arXiv: arxiv.org/pdf/2310.05653.pdf

Tillhandahålls av University of Leeds

Citat: Upptäckten av en “trippelstjärna” kan revolutionera förståelsen av stjärnutveckling (2023, 20 november), hämtad 20 november 2023 från https://phys.org/news/2023-11-triple-star-discovery-revolutionize -stellar .html

Detta dokument är föremål för upphovsrätt. Med undantag för skäliga ändamål för privata studier eller forskning, får ingen del reproduceras utan skriftligt tillstånd. Innehållet är endast för informationsändamål.

Leave a Reply

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