Gwiazdy-wampiry otrzymują pomoc od trzeciej gwiazdy, aby się pożywić

Niektóre gwiazdy tkwią w złych związkach podwójnych. Masywna gwiazda pierwotna żeruje na swoim mniejszym towarzyszu, wysysając z niego gaz i dodając go do swojej masy, jednocześnie zmniejszając masę niefortunnego partnera. Takie gwiazdy-wampiry nazywane są gwiazdami typu Be i do tej pory astronomowie uważali, że istnieją one w związkach podwójnych.

Nowe badania pokazują jednak, że gwiazdy te są w stanie żerować na swojej mniejszej sąsiadce tylko dzięki trzeciej gwieździe obecnej w układzie.

Gwiazdy typu Be są podtypem gwiazd typu B. B to typ widmowy gwiazd, więc zarówno gwiazdy B, jak i Be są tego samego typu. Oba typy są jasne i niebieskie, ale podczas gdy gwiazdy typu B mogą być od 2 do 16 razy masywniejsze od Słońca, gwiazdy typu Be nie są tak masywne. Gwiazdy typu Be obracają się również szybciej niż inne gwiazdy i posiadają pierścienie akrecyjne. Około 20% gwiazd typu B to gwiazdy typu Be. Gwiazdy typu Be są ważne dla zrozumienia procesu powstawania i ewolucji gwiazd. Astronomowie wiedzą o gwiazdach typu Be od dawna, ale mechanizm ich powstawania pozostawał niepewny. Aż do teraz.

Nowe badania opublikowane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society przedstawiają dowody, które w znacznym stopniu wyjaśniają, w jaki sposób powstają gwiazdy typu Be. Ich tytuł brzmi “Gaia odkrywa różnicę w binarności gwiazd B i Be w małych skalach: dowód na transfer masy powodujący zjawisko Be“. Głównym autorem jest Jonathan Dodd, doktorant na Uniwersytecie w Leeds w Wielkiej Brytanii. Ogólnie rzecz biorąc, astrofizycy rozumieją, w jaki sposób powstają gwiazdy. Obłok molekularny zapada się lokalnie w protogwiazdę, która z czasem stopniowo staje się coraz bardziej masywna, aż do momentu uruchomienia syntezy jądrowej. Istnieje jednak wiele wariacji na ten temat i istnieje wiele różnych typów gwiazd w różnych sytuacjach.

Jest to artystyczna ilustracja Achernar, najjaśniejszej znanej nam gwiazdy typu Be. Jej szybki obrót zmusza ją do obłego kształtu, a także posiada charakterystyczny dysk gwiazdy Be. Źródło zdjęcia: earthsky.org

Astronomowie wiedzą, że wampiryczne gwiazdy typu Be tworzą pierścienie akrecyjne z przegrzanego gazu i do tej pory myśleli, że udało im się rozgryźć ten układ. Obecne rozumowanie jest takie, że bliskość gwiazdy Be do gwiazdy-dawcy pozwala gwieździe Be rosnąć poprzez wciąganie gazu z dala od dawcy do jej dysku akrecyjnego, a następnie do niej samej. Zwiększa to również rotację gwiazdy Be. Astronomowie znaleźli wiele przykładów gwiazd towarzyszących typu strip wokół gwiazd typu Be. Nowe badania pokazują jednak, że w proces ten zaangażowana jest trzecia gwiazda. Gwiazda ta została dostrzeżona dopiero dzięki misji ESA Gaia. Misja Gaia polega na obserwacji ponad miliarda gwiazd i dokładnym pomiarze ich pozycji i prędkości. “Tutaj wykorzystujemy wyjątkową precyzję astrometryczną Gaia, aby przeprowadzić największe do tej pory badanie porównawcze binarności dopasowanych próbek pobliskich gwiazd B i Be z katalogu Bright Star” – piszą autorzy w swoim artykule.

Obserwowaliśmy sposób, w jaki gwiazdy poruszają się po nocnym niebie, w dłuższych okresach, takich jak 10 lat, i krótszych okresach około sześciu miesięcy. Jeśli gwiazda porusza się w linii prostej, wiemy, że jest to tylko jedna gwiazda, ale jeśli jest ich więcej niż jedna, zobaczymy lekkie chybotanie lub, w najlepszym przypadku, spiralę.powiedział Dodd.
Ta impresja artystyczna przedstawia gwiazdę-wampira (po lewej) kradnącą materiał od swojej ofiary: Nowe badania z wykorzystaniem danych z Bardzo Dużego Teleskopu ESO ujawniły, że najgorętsze i najjaśniejsze gwiazdy często występują w bliskich parach. Wiele z takich układów podwójnych w pewnym momencie przenosi masę z jednej gwiazdy na drugą, co jest rodzajem gwiezdnego wampiryzmu przedstawionego na tym zdjęciu. Źródło: ESO/M. Kornmesser/S.E. de Mink

Zastosowaliśmy tę metodę w odniesieniu do dwóch grup gwiazd, którym się przyglądamy – gwiazd typu B i gwiazd typu Be – i odkryliśmy, co jest mylące, że na początku wygląda na to, że gwiazdy typu Be mają mniejszą liczbę towarzyszy niż gwiazdy typu B. Jest to interesujące, ponieważ spodziewalibyśmy się, że wskaźnik ten będzie wyższy.powiedział Dodd.

Jeśli gwiazdy typu Be powiększają się, ponieważ odciągają materię od gwiazdy-dawcy, to oczywiście gwiazdy typu Be powinny mieć więcej partnerów w układach podwójnych niż gwiazdy typu B. Być może one tam są, ale są po prostu trudne do wykrycia.

Fakt, że ich nie widzimy, może wynikać z tego, że są one obecnie zbyt słabe, by je wykryć.powiedział profesor René Oudmaijer, współautor badania.

Naukowcy zagłębili się w dane, szukając binarnych towarzyszy gwiazd typu Be, które mogą znajdować się dalej. Odkryli, że przy większych odległościach liczba gwiazd towarzyszących jest znacznie bardziej podobna między gwiazdami typu B i Be. Na tej podstawie wywnioskowali, że w grę wchodzi trzecia gwiazda i to właśnie ona jest obserwowana w większej odległości.

Uważają oni, że interakcje z trzecią gwiazdą zmuszają gwiazdę-dawcę do zbliżenia się do gwiazdy-wampira. Gdy gwiazda-dawca zbliża się do gwiazdy-wampira, gwiazda-wampir wysysa materiał do swojego dysku akrecyjnego. W rezultacie gwiazda-dawca jest tak mała i słaba, że staje się trudna do zaobserwowania.

Gwiazdy towarzyszące, które zespół odkrył po rozszerzeniu swoich poszukiwań, są zbyt odległe od gwiazdy wampira, aby mogła ona pozbywać się masy. Astronomowie wiedzą jednak, że trzecia gwiazda może zbliżyć do siebie parę podwójną, a także “wzmocnić” połączenie między wewnętrzną parą.

Powszechnie wiadomo, że mnogość wyższego rzędu może skutkować utwardzeniem wewnętrznej pary podwójnej. Rzeczywiście, trzecie ciało znacznie zwiększa częstotliwość migracji i ewentualnych interakcji binarnych.wyjaśniają autorzy badania.

Istnieje kilka sposobów na realizację tego scenariusza. Gdy układ ostatecznie utworzy rozebrany układ podwójny, transfer masy może odbywać się między wewnętrzną parą, a zewnętrzna trzecia gwiazda może zostać odłączona. Albo wewnętrzna para podwójna może się połączyć; zewnętrzna trzecia gwiazda migruje bliżej gwiazdy pierwotnej, a migrująca gwiazda może stać się nowym dawcą.

Tak czy inaczej, interakcje podwójne są odpowiedzialne za powstawanie gwiazd typu Be.

Nasze wyniki sugerują zatem, że bliskie oddziaływania podwójne są odpowiedzialne za powstawanie gwiazd typu Be. Co więcej, sugerujemy, że potrójność musi odgrywać istotną rolę w wyzwalaniu tej migracji, a tym samym w formowaniu się gwiazd typu Be jako całości.piszą autorzy.

Odkrycie to nie tylko rzuca światło na sposób powstawania gwiazd typu Be. Rzuca również światło na fale grawitacyjne. Fale grawitacyjne powstają, gdy łączą się dwa masywne obiekty, takie jak para czarnych dziur, para gwiazd neutronowych lub jedno z nich.

Jeśli rozebrani towarzysze są obecni w pobliżu gwiazd Be, a trzecia gwiazda jest potrzebna do realizacji scenariusza, to czy może to dać jaśniejszy obraz progenitorów niektórych gęstych obiektów, które prowadzą do fal grawitacyjnych?

Artystyczna koncepcja fuzji gwiazd neutronowych. Źródło zdjęcia: Uniwersytet Tohoku

Obecnie w fizyce trwa rewolucja wokół fal grawitacyjnych. Fale grawitacyjne obserwujemy dopiero od kilku lat, a ich źródłem są łączące się czarne dziury.powiedział profesor Oudmaijer.

Wiemy, że te enigmatyczne obiekty – czarne dziury i gwiazdy neutronowe – istnieją, ale nie wiemy zbyt wiele o gwiazdach, które mogłyby się nimi stać. Nasze odkrycia stanowią wskazówkę do zrozumienia tych źródeł fal grawitacyjnych.dodał Oudmaijer.

W ciągu ostatniej dekady astronomowie odkryli, że binarność jest niezwykle ważnym elementem ewolucji gwiazd. Obecnie coraz bardziej skłaniamy się ku poglądowi, że jest ona jeszcze bardziej złożona i że należy brać pod uwagę gwiazdy potrójne.powiedział Oudmaijer.

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę Postaw mi kawę na buycoffee.to


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową