De ontdekking van de ‘drievoudige ster’ doet theorieën over de evolutie van sterren op zijn grondvesten schudden

Onderzoekers hebben een baanbrekende ontdekking gedaan die suggereert dat massieve Be-sterren, bekend om hun kenmerkende gasschijven, waarschijnlijk deel uitmaken van drievoudige stersystemen in plaats van binaire systemen zoals eerder werd gedacht. Deze ontdekking, gebaseerd op gegevens van de Gaia-satelliet, daagt bestaande theorieën over stervorming uit en heeft belangrijke implicaties voor het begrijpen van bredere astronomische verschijnselen zoals zwarte gaten, neutronensterren en zwaartekrachtsgolven.

Een baanbrekend onderzoek door wetenschappers van de Universiteit van Leeds suggereert dat Be-sterren deel uitmaken van drievoudige sterrensystemen, en niet van binaire systemen zoals eerder werd gedacht. Dit resultaat, afgeleid van Gaia-satellietgegevens, daagt traditionele theorieën over stervorming uit en zou van invloed kunnen zijn op onze kennis van zwarte gaten, neutronensterren en neutronensterren. Zwaartekrachtgolven.

Een baanbrekende nieuwe ontdekking door wetenschappers van de Universiteit van Leeds zou de manier kunnen veranderen waarop astronomen enkele van de grootste en meest voorkomende sterren in het universum begrijpen.

Onderzoek door promovendus Jonathan Dodd en professor René Odemeyer, van de School of Physics and Astronomy van de universiteit, wijst op interessant nieuw bewijs dat massieve Be-sterren – waarvan tot nu toe werd gedacht dat ze in dubbelsterren bestonden – in feite ‘triples’ zouden kunnen zijn.

Deze opmerkelijke ontdekking zou een revolutie teweeg kunnen brengen in ons begrip van objecten – een subset van B-sterren – die een belangrijke ‘testbank’ vormen voor het ontwikkelen van theorieën over hoe sterren in het algemeen evolueren.

De artistieke impressie bestaat uit een schijfomcirkelde ster (een “vampier”-ster; voorgrond) en een begeleidende ster ontdaan van zijn buitenste delen (achtergrond). Krediet: ISO/L. Calada

De natuur is sterren

De sterren zijn omgeven door een aparte schijf van gas, vergelijkbaar met ringen Saturnus In ons eigen zonnestelsel. Hoewel Be-sterren al zo’n 150 jaar bekend zijn – voor het eerst geïdentificeerd door de beroemde Italiaanse astronoom Angelo Cecchi in 1866 – wist tot nu toe niemand hoe ze ontstonden.

De consensus onder astronomen tot nu toe is dat de schijven ontstaan ​​als gevolg van de snelle rotatie van Be-sterren, en dit op zichzelf zou veroorzaakt kunnen worden doordat de ster interageert met een andere ster in een binair systeem.

Artistieke impressie van een vampierster (links) die voorwerpen van zijn slachtoffer steelt. Krediet: iso/m. Kornmesser/SE de Mink

Detectie van drievoudige systemen

“Het beste referentiepunt hiervoor is dat als je Star Wars hebt gezien, er planeten zijn met twee zonnen”, zegt de heer Dodd, de auteur van het artikel.

Maar door gegevens van de Gaia-satelliet van de European Space Agency te analyseren, zeggen wetenschappers nu dat ze bewijs hebben gevonden dat deze sterren daadwerkelijk in drievoudige systemen bestaan ​​– waarbij drie objecten met elkaar in wisselwerking staan ​​in plaats van slechts twee.

De heer Dodd voegde hieraan toe: “We observeerden de manier waarop de sterren langs de nachtelijke hemel bewegen, gedurende langere perioden zoals tien jaar, en kortere perioden van ongeveer zes maanden. Als een ster in een rechte lijn beweegt, weten we dat er maar één ster is, maar als er meer dan één ster is, zien we een lichte schommeling, of op zijn best een draaikolk.

“We hebben dit toegepast op de twee groepen sterren waar we naar kijken – B-sterren en Be-sterren – en wat we, verwarrend genoeg, ontdekten is dat Be-sterren aanvankelijk een lager gezelschapspercentage lijken te hebben dan B-sterren. Dit is interessant omdat we verwacht dat ze een hoger tarief hebben.

Hoofdonderzoeker professor Odemeyer zei echter: “Het feit dat we ze niet zien, kan zijn omdat ze nu te zwak zijn om te detecteren.”

Massa overdracht

De onderzoekers keken vervolgens naar een andere reeks gegevens, op zoek naar verre begeleidende sterren, en ontdekten dat op deze grotere afstanden het aantal begeleidende sterren sterk vergelijkbaar is tussen B- en Be-sterren.

Hieruit konden ze afleiden dat in veel gevallen een derde ster langskomt, waardoor de metgezel dichter bij de Be-ster wordt gedwongen – zo dichtbij dat massa van de ene ster naar de andere kan worden overgedragen en de afzonderlijke Be-sterschijf kan vormen. Dit zou ook kunnen verklaren waarom we deze metgezellen niet meer zien; Hij werd te klein en zwak om opgemerkt te worden nadat Be’s ‘vampier’-ster een groot deel van zijn massa had geabsorbeerd.

Bredere astronomische impact

Deze ontdekking zou enorme gevolgen kunnen hebben voor andere gebieden van de astronomie, waaronder ons begrip van zwarte gaten, neutronensterren en bronnen van zwaartekrachtsgolven.

Professor Odemeijer zei: “Er is momenteel een revolutie gaande in de natuurkunde rond zwaartekrachtgolven. We observeren deze zwaartekrachtgolven pas een paar jaar en er is aangetoond dat ze worden veroorzaakt door samensmeltende zwarte gaten.

“We weten dat deze mysterieuze objecten – zwarte gaten en neutronensterren – bestaan, maar we weten niet veel over de sterren die ze zullen worden. Onze bevindingen bieden een aanwijzing voor het begrijpen van de bronnen van deze zwaartekrachtgolven.

Hij voegde eraan toe: ‘De afgelopen tien jaar hebben astronomen ontdekt dat dubbelster een heel belangrijk element is in de evolutie van sterren. We gaan nu meer richting het idee dat het ingewikkelder is dan dat, en dat er rekening moet worden gehouden met drievoudige sterren.

“Eigenlijk zijn drieën de nieuwe tweeën geworden”, aldus Odemeijer.

Referentie: “Gaia “Verschil in de dubbelster van B- en Be-sterren onthuld op kleine schaal: bewijs voor massaoverdracht die het Be-fenomeen veroorzaakt” door Jonathan M. Dowd, Rene D. Odemeijer, Isaac C. Radley, Miguel Feuc en Abigail J. Frost, 12 oktober 2023, Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society.
doi: 10.1093/mnras/stad3105

Het team achter de ontdekking bestaat uit promovendus de heer Dodd en professor O’Demeyer uit Leeds, samen met promovendus Isaac Radley van de Universiteit van Leeds en twee voormalige academici uit Leeds, dr. Miguel Fiock van het ALMA Observatorium in Chili en dr. Abigail Frost van het European Observatory. Zuidelijk Observatorium in Chili. Het team ontving financiering van de Science and Technology Facilities Council (STFC).