Астрономы обнаружили четырёхзвёздную систему, геометрия которой создаёт последовательность затмений, не похожую ни на что ранее подтверждённое. TIC 433545934 состоит из двух тесных пар звёзд, причём эти пары обращаются друг вокруг друга на значительно большем расстоянии. С Земли одна пара периодически блокирует свет своей партнёрской пары, создавая взаимное затмение поверх обычных затмений внутри каждой двойной системы.
Такая конфигурация даёт исследователям необычайно полную картину системы, которую обычно было бы трудно распутать. Вместо изучения одной двойной системы за раз они могут сравнивать время, глубину и форму нескольких различных затмений и использовать их для проверки того, как множественные звёзды обмениваются энергией и угловым моментом.
Две двойные системы внутри одной широкой орбиты
Внутренние пары компактны. Одна совершает оборот примерно за 2,07 дня, другая — примерно за 1,41 дня. Такие короткие периоды означают, что каждая пара регулярно проходит перед своей партнёршей, создавая знакомые провалы в яркости, которые выявляют затменную двойную.
Сами две двойные системы совершают оборот вокруг общего центра масс примерно за 224,5 дня. Во время этого более широкого обращения их пути выстраиваются с нашей точки зрения достаточно часто, чтобы одна пара прошла поперёк другой. Результат — второй слой затемнения: свет одной двойной системы частично скрывается другой двойной системой как целым.
Возраст системы оценивается примерно в 580 миллионов лет. Её звёзды достаточно близки, чтобы гравитация имела значение на длительных временных масштабах, но ещё не настолько близки, чтобы они явно начали обмениваться веществом. Это делает систему полезным снимком стадии, через которую могут пройти многие тесные двойные системы, прежде чем их эволюция станет более бурной.
Почему кривая блеска важна
Затмение — это больше, чем потемнение на графике. Когда одна звезда пересекает другую, точная форма провала фиксирует размеры звёзд, их температуры, наклон орбиты и количество света, которое вносит каждая из них. В TIC 433545934 внешнее взаимное затмение добавляет измерение того, как две двойные системы ориентированы относительно друг друга.
Команда использовала повторяющийся паттерн в кривой блеска, чтобы установить, что внешнее событие является подлинным пересечением между двойными системами, а не второй несвязанной парой на той же линии зрения. Это различие важно: четыре звезды, appearing близко друг к другу на изображении, не доказывают, что они гравитационно связаны, но согласованное время затмений — доказывает.
Система также позволяет астрономам проверять модели, предсказывающие, как формируются четверные звёзды. Одна возможность состоит в том, что коллапсирующее облако распалось на две пары, которые остались связанными. Другая — что отдельные двойные системы встретились внутри молодой звёздной группы и стали долгоживущим квартетом. Точные орбиты и химические свойства звёзд могут помочь различить эти истории.
Возможное будущее изменение
Звёзды могут не остаться в нынешнем расположении навсегда. Приливные силы могут отбирать орбитальную энергию у тесных пар, и одна из двойных систем могла бы в конечном итоге расшириться, пока звезда не достигнет своей полости Роша — границы, за которой газ может течь к компаньону. Если начнётся перенос массы, система может развить совершенно иной паттерн яркости и орбитальных периодов.
Самые драматичные исходы остаются возможностями, а не предсказаниями неминуемого события. Текущие наблюдения устанавливают необычную архитектуру; они не показывают, что слияние или сверхновая вот-вот произойдут. Продолжительный мониторинг покажет, дрейфует ли время затмений по мере обмена энергией между звёздами и начинают ли взаимодействовать внутренние пары.
Таким образом, TIC 433545934 предлагает нечто редкое в звёздной астрономии: естественную лабораторию, в которой за четырьмя звёздами можно наблюдать через несколько вложенных орбитальных часов. Измеряя, как эти часы идут, астрономы могут проверять физику, формирующую двойные и четверные системы, а также звёздные взрывы, которые некоторые из них могут в конечном итоге произвести.
Геометрия системы дополняет объяснения Curiosmos о том, как астрономы обнаруживают атмосферы экзопланет и как гравитация искривляет свет: в каждом случае изменение наблюдаемого света становится измерением объекта, который мы не можем разрешить напрямую.
Источники и материалы для дальнейшего чтения
Материал подготовлен на основе публикации Curiosmos и данных наблюдений системы TIC 433545934. Дополнительные материалы: объяснения Curiosmos о методах обнаружения атмосфер экзопланет и гравитационном линзировании.
Ваш комментарий