Μάθετε το κόλπο για να βρείτε κανιβαλισμένα αστέρια

By | February 11, 2024

Αυτό το άρθρο έχει ελεγχθεί σύμφωνα με τη διαδικασία σύνταξης και τις πολιτικές του Science X. Οι συντάκτες έχουν δώσει έμφαση στα ακόλουθα χαρακτηριστικά διασφαλίζοντας παράλληλα την αξιοπιστία του περιεχομένου:

επαληθευμένα γεγονότα

δημοσίευση με κριτές

αξιόπιστη πηγή

ξαναδιάβασε


Η απόδοση ενός καλλιτέχνη ενός αστέρα Be και του δίσκου του (πάνω δεξιά) σε τροχιά γύρω από ένα αχνό, καυτό, γυμνό αστέρι (κάτω αριστερά). Πραγματοποίηση: Πίνακας του William Pounds

× Κλείσε


Η απόδοση ενός καλλιτέχνη ενός αστέρα Be και του δίσκου του (πάνω δεξιά) σε τροχιά γύρω από ένα αχνό, καυτό, γυμνό αστέρι (κάτω αριστερά). Πραγματοποίηση: Πίνακας του William Pounds

Οι επιστήμονες που εργάζονται με τα ισχυρά τηλεσκόπια στο Κέντρο Αστρονομίας Υψηλής Γωνιακής Ανάλυσης (CHARA) της πολιτείας Τζόρτζια διεξήγαγαν μια μελέτη μιας ομάδας άστρων που πιστεύεται ότι καταβρόχθισαν το μεγαλύτερο μέρος του αερίου από συντροφικά αστέρια σε τροχιά. Αυτές οι ευαίσθητες μετρήσεις εντόπισαν άμεσα την αμυδρή λάμψη των κανιβαλισμένων αστεριών.

Η νέα έρευνα, με επικεφαλής τον μεταδιδακτορικό ερευνητικό συνεργάτη Robert Klement, δημοσιεύεται στο The Journal of Astrophysics. Η εργασία προσδιορίζει νέες τροχιές γυμνών υπονάνων αστεριών που περιβάλλουν ταχέως περιστρεφόμενα αστέρια μεγάλης μάζας, οδηγώντας σε μια νέα κατανόηση των τροχιών ζωής των κοντινών δυαδικών αστεριών.

Δουλεύοντας με συναδέλφους στο CHARA Array στο Mount Wilson της Καλιφόρνια, ο Klement έστρεψε τα τηλεσκόπια υψηλής ισχύος προς μια συλλογή από σχετικά κοντινά αστέρια της γραμμής εκπομπής Β, ή “Be stars” για συντομία. Αυτά είναι ταχέως περιστρεφόμενα αστέρια που πιστεύεται ότι φιλοξενούν ασυνήθιστους συντρόφους σε τροχιά.

Τα αστέρια Be σχηματίζονται πιθανώς κατά τη διάρκεια έντονων αλληλεπιδράσεων μεταξύ ζευγών κοντινών αστεριών. Οι αστρονόμοι διαπιστώνουν ότι πολλά αστέρια εμφανίζονται σε τέτοια ζεύγη, μια τάση που ισχύει ιδιαίτερα για αστέρια με μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο μας. Τα ζευγάρια με μικρούς χωρισμούς αντιμετωπίζουν μια ταραχώδη μοίρα καθώς μεγαλώνουν και μπορούν να φτάσουν σε παρόμοια διάσταση με τον χωρισμό τους.

Όταν συμβεί αυτό, το αέριο από το αναπτυσσόμενο αστέρι μπορεί να περάσει μέσα από το χώρο μεταξύ των δύο αστεριών, έτσι ώστε ο σύντροφος να μπορεί να γλεντήσει με τη μεταφερόμενη ροή αερίου. Αυτή η διαδικασία κανιβαλισμού θα κλέψει τελικά το άστρο μάζας δότη σχεδόν όλο το αέριο του και θα αφήσει πίσω του τον μικροσκοπικό θερμό πυρήνα του πρώην κέντρου πυρηνικής καύσης του.


CHARA Μετρήσεις συστοιχίας (κόκκινες ελλείψεις) της κίνησης του γυμνού αστεριού (διακεκομμένη γραμμή) που περιφέρεται γύρω από το αστέρι Be HR2142 (κίτρινο αστέρι) κάθε 81 ημέρες. Τα μικρά μαύρα αστέρια είναι οι υπολογισμένες θέσεις του απογυμνωμένου συντρόφου τη στιγμή των παρατηρήσεών μας. Η τροχιά είναι κυκλική, αλλά φαίνεται ελλειπτική επειδή έχει κλίση σε σχέση με το επίπεδο του ουρανού. Ο επάνω και ο δεξιός άξονας δείχνουν τον φαινομενικό φυσικό διαχωρισμό σε αστρονομικές μονάδες (AU, η μέση απόσταση Γης-Ήλιου), ενώ ο κάτω και ο αριστερός άξονας δίνουν τον γωνιακό διαχωρισμό σε γωνιακές μονάδες milliarcseconds (mas). Για σύγκριση, η πανσέληνος στον ουρανό έχει γωνιακή διάμετρο περίπου 2 εκατομμυρίων χιλιοστών του δευτερολέπτου. Πραγματοποίηση: Robert Klement

× Κλείσε


CHARA Μετρήσεις συστοιχίας (κόκκινες ελλείψεις) της κίνησης του γυμνού αστεριού (διακεκομμένη γραμμή) που περιφέρεται γύρω από το αστέρι Be HR2142 (κίτρινο αστέρι) κάθε 81 ημέρες. Τα μικρά μαύρα αστέρια είναι οι υπολογισμένες θέσεις του απογυμνωμένου συντρόφου τη στιγμή των παρατηρήσεών μας. Η τροχιά είναι κυκλική, αλλά φαίνεται ελλειπτική επειδή έχει κλίση σε σχέση με το επίπεδο του ουρανού. Ο επάνω και ο δεξιός άξονας δείχνουν τον φαινομενικό φυσικό διαχωρισμό σε αστρονομικές μονάδες (AU, η μέση απόσταση Γης-Ήλιου), ενώ ο κάτω και ο αριστερός άξονας δίνουν τον γωνιακό διαχωρισμό σε γωνιακές μονάδες milliarcseconds (mas). Για σύγκριση, η πανσέληνος στον ουρανό έχει γωνιακή διάμετρο περίπου 2 εκατομμυρίων χιλιοστών του δευτερολέπτου. Πραγματοποίηση: Robert Klement

Οι αστρονόμοι προέβλεψαν ότι η ροή μεταφοράς μάζας θα περιστρέφει το συνοδό αστέρι και θα το μετατρέπει σε έναν πολύ γρήγορο στροφέα. Μερικά από τα πιο γρήγορα περιστρεφόμενα αστέρια βρίσκονται ως αστέρια Be. Τα αστέρια Be περιστρέφονται τόσο γρήγορα που μέρος του αερίου τους εκτινάσσεται έξω από τις ισημερινές τους ζώνες για να σχηματίσει έναν περιφερόμενο δακτύλιο αερίου.

Μέχρι τώρα, αυτό το προβλεπόμενο στάδιο στη ζωή των στενών δυαδικών ζευγών διέφευγε τους αστρονόμους επειδή οι διαχωρισμοί μεταξύ των αστεριών είναι πολύ μικρές για να φαίνονται με συμβατικά τηλεσκόπια και επειδή τα απογυμνωμένα αστρικά πτώματα είναι κρυμμένα στη λάμψη των λαμπρών συντρόφων τους. Ωστόσο, τα τηλεσκόπια CHARA Array της πολιτείας Τζόρτζια πρόσφεραν στους ερευνητές τα μέσα για να βρουν τα γυμνά αστέρια.

Το CHARA Array χρησιμοποιεί έξι τηλεσκόπια απλωμένα στην κορυφή του όρους Wilson για να λειτουργήσει ως ένα μοναδικό, τεράστιο τηλεσκόπιο διαμέτρου 330 μέτρων. Αυτό δίνει στους αστρονόμους τη δυνατότητα να διαχωρίζουν το φως από ζεύγη άστρων ακόμη και με πολύ μικρές γωνιακές μετατοπίσεις. Ο Klement χρησιμοποίησε επίσης τις κάμερες MIRC-X και MYSTIC, που κατασκευάστηκαν στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και στο Πανεπιστήμιο του Έξετερ στο Ηνωμένο Βασίλειο, οι οποίες μπορούν να καταγράφουν το φωτεινό σήμα πολύ φωτεινών και πολύ αχνών αντικειμένων κοντά το ένα στο άλλο. άλλα.

Οι ερευνητές ήθελαν να προσδιορίσουν εάν τα αστέρια του Be είχαν περιστραφεί με μεταφορά μάζας και εάν τα αστέρια ξενιστές που περιστρέφονταν ήταν απογυμνωμένα. Ο Klement ξεκίνησε ένα διετές πρόγραμμα σκιών στο CHARA και η δουλειά του γρήγορα απέδωσε. Ανακάλυψε το αχνό φως των απογυμνωμένων συντρόφων στα εννέα από τα 37 αστέρια του Be. Επικεντρώθηκε σε επτά από αυτούς τους στόχους και ήταν σε θέση να παρακολουθήσει την τροχιακή κίνηση του αστρικού πτώματος γύρω από το αστέρι Be.

«Οι τροχιές είναι σημαντικές γιατί μας επιτρέπουν να προσδιορίζουμε τις μάζες των ζευγών των αστεριών», είπε ο Klement. “Οι μετρήσεις μάζας μας δείχνουν ότι τα απογυμνωμένα αστέρια έχουν χάσει σχεδόν τα πάντα. Στην περίπτωση του αστέρα HR2142, το απογυμνωμένο αστέρι πιθανότατα πήγε από 10 φορές τη μάζα του ήλιου σε περίπου μία ηλιακή μάζα.”


Τα έξι τηλεσκόπια CHARA είναι διατεταγμένα σε σχήμα Υ και προσφέρουν 15 γραμμές βάσης που κυμαίνονται από 34 έως 331 μέτρα σε μήκος και έως και 10 πιθανά τρίγωνα φάσης κλεισίματος. Πίστωση: The Astrophysics Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad13ec

× Κλείσε


Τα έξι τηλεσκόπια CHARA είναι διατεταγμένα σε σχήμα Υ και προσφέρουν 15 γραμμές βάσης που κυμαίνονται από 34 έως 331 μέτρα σε μήκος και έως και 10 πιθανά τρίγωνα φάσης κλεισίματος. Πίστωση: The Astrophysics Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad13ec

Γυμνά αστέρια δεν εντοπίστηκαν γύρω από κάθε αστέρι Be και οι ερευνητές πιστεύουν ότι σε ορισμένες από αυτές τις περιπτώσεις το πτώμα μεταμορφώθηκε σε ένα μικροσκοπικό λευκό νάνο αστέρι, πολύ αχνό για να ανιχνευθεί ακόμη και με τη διάταξη CHARA. Σε άλλες περιπτώσεις, η αλληλεπίδραση μπορεί να ήταν τόσο έντονη που τα αστέρια συγχωνεύτηκαν για να γίνουν ένα ενιαίο, ταχέως περιστρεφόμενο αστέρι.

Ο Klement επεκτείνει τώρα την αναζήτηση για γυμνά αστέρια σε τροχιά στα Be stars στον νότιο ουρανό χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκοπικό Συμβολόμετρο στο Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο στη Χιλή.

Εργάζεται επίσης με τον Luqian Wang στα Αστεροσκοπεία Yunnan στην Κίνα σε έρευνα που χρησιμοποιεί το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA για την ανίχνευση αχνού φωτός από απογυμνωμένους συντρόφους. Επειδή αυτά τα πτώματα είναι καυτά, είναι σχετικά φωτεινότερα σε υπεριώδη μήκη κύματος που μπορούν να παρατηρηθούν μόνο με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.

«Αυτή η μελέτη των Be stars – και η ανακάλυψη εννέα αμυδρά συνοδευτικών άστρων – καταδεικνύει πραγματικά τη δύναμη του CHARA», δήλωσε η Alison Peck, διευθύντρια προγράμματος στο Τμήμα Αστρονομικών Επιστημών στο Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το οποίο υποστηρίζει τη Συστοιχία CHARA. “Η χρήση της εξαιρετικής γωνιακής ανάλυσης και του υψηλού δυναμικού εύρους της συστοιχίας μας επιτρέπει να απαντήσουμε σε ερωτήσεις σχετικά με το σχηματισμό και την εξέλιξη των άστρων που δεν ήταν ποτέ δυνατό να απαντηθούν πριν.”

Ο Douglas Gies, διευθυντής του CHARA Array, είπε ότι η έρευνα είχε επιτέλους αποκαλύψει ένα κρυμμένο βασικό ορόσημο στη ζωή των στενών αστρικών ζευγαριών.

«Η έρευνα της σειράς CHARA για τα αστέρια του Be αποκάλυψε άμεσα ότι αυτά τα αστέρια δημιουργήθηκαν από έναν παγκόσμιο μετασχηματισμό μεταφοράς μάζας», είπε ο Gies. «Βλέπουμε τώρα, για πρώτη φορά, το αποτέλεσμα της αστρικής γιορτής που οδήγησε στα γυμνά αστέρια».

Περισσότερες πληροφορίες:
Robert Klement et al, The CHARA Array συμβολομετρικό πρόγραμμα για την πολλαπλότητα των κλασικών αστεριών Be: νέες ανιχνεύσεις και τροχιές απογυμνωμένων υπονάνων συντρόφων, The Astrophysics Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad13ec

Πληροφορίες περιοδικού:
Περιοδικό Αστροφυσικής

Leave a Reply

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