Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 23.11.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

В двойных системах обнаружены переменные типа RR Лиры

В двойных системах обнаружены переменные типа RR Лиры
shortstoryf

Многие звёзды во Вселенной, если не большинство, проживают свои жизни в компании второй звезды, в так называемых двойных звёздных системах. Однако, до недавнего времени, из этого правила были исключения в виде присутствия древних переменных звёзд типа RR Лиры. Астрофизикам казалось, что по каким-то таинственным причинам эти звёзды существуют в полном одиночестве, если говорить о присутствии второго компаньона в системе. Но новые исследования, проведённые во главе с чилийскими астрономами, показывают, что переменные звёзды этого типа не являются такими уж одинокими, как нам кажется на первый взгляд.

Современные астрономы абсолютно убеждены, что изучаемые ими звёзды чаще находятся не в изоляции, а в парах. В таких системах две звезды-компаньона вращаются вокруг их общего барицентра. Существуют даже такие двойные системы, которые имеют чрезвычайное значение для астрофизики, поскольку позволяют с беспрецедентной точностью определить их свойства по одному лишь подробному анализу их орбитального движения. Загвоздка заключается в том, что подавляющее большинство известных членов очень важной семьи звёзд под названием «переменные типа RR Лиры» абсолютно не хотят подчиняться этому правилу. Этот тип звёзд включает в себя объекты, которые являются самыми древними из всех известных объектов во Вселенной, и содержит драгоценную информацию о происхождении и развитии звёздных систем, в которых они расположились, такие как наш Млечный путь. Однако, отсутствие переменных RR Лиры в двойных звёздных системах делает прямую оценку их ключевых свойств чрезвычайно трудной.

Переменные типа RR лиры

Снимок центрального балджа Млечного пути, где красными точками отмечены переменные типа RR лиры. Фоновое изображение показано в рамках обзора Vista Variables in the Vía Láctea (VVV). Область, охваченная здесь, имеет размеры примерно 20 на 15 градусов. Источник: D. Minniti

Такое очевидное одиночество всегда интересовало астрономов. И вот, международная исследовательская группа во главе с экспертами из Чилийского астрофизического института и из Католического университета Чили нашла доказательства, что эти звёзды могут быть не таким уж одинокими, как принято считать в астрономической среде. В статье, которая опубликована в ежемесячном издании Королевского астрономического общества, команда сообщает об идентификации двадцати возможных двойных звёздных систем RR Лиры. Это число на 2000 процентов больше предыдущих оценок возможных известных звёзд этого типа в двойных системах. По двенадцати из этих кандидатов есть достаточно информации, чтобы с высокой уверенностью можно было говорить о том, что они действительно находятся в двойных звёздных системах, вращающихся вокруг друг друга.

«В окрестностях нашего Солнца примерно каждая вторая звезда находится в компании второй звезды. Проблема с переменными Лиры заключалась в том, что в течение долгого времени была известна только одна долгопериодическая двойная звёздная система со звездой этого типа. Говоря простым языком, тот факт, что среди 100000 известных переменных RR Лиры, только одна звезда, как оказалось, имела компаньон, всегда озадачивал астрономов», — Джерджели Хайду исследователь и ведущий автор исследований.

В своей статье авторы использовали методы, включающие в себя различные релятивистские эффекты, возникающие при движении света. В данном случае использовался один эффект, который акцентирует внимание на еле отличимых различиях во времени, которое необходимо свету для того, чтобы достигнуть нас.

«Переменные типа RR Лиры регулярно пульсируют, значительно увеличивая, а затем и уменьшая свои размеры, температуру и яркость в течение всего нескольких часов. Когда пульсирующая звезда находится в бинарной системе, изменения в яркости, воспринятые нами, могут быть затронуты фактом того, где точно находится звезда на своей орбите относительно компаньона. Таким образом, звёздному свету требуется больше времени, чтобы достигнуть нас, когда звезда находится в самой дальней части своей орбиты, и наоборот. Именно этот эффект мы и наблюдаем в наших вероятных кандидатах. Наши измерения были основаны на данных, изданных польско-американским проектом OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment, Оптический Эксперимент по Гравитационному Линзированию) и полученных благодаря 1.3-метровому телескопу, расположенному в обсерватории Лас-Кампанас на севере Чили. В рамках данного проекта телескоп неоднократно изучал одни и те же участки неба, а наши 20 кандидатов были найдены благодаря анализу примерно 2000 самых ярких переменных RR Лиры в центральной части Млечного пути, что составляет примерно 5 процентов от их общего количества. Нам следует сказать спасибо высокой чувствительности телескопа и тому, что небо просматривалось в течение многих лет. Если бы эта работа не была проведена, то мы попросту не смогли бы обнаружить признаки компаньонов у изучаемых звёзд», — делится впечатлениями Хайду.

Релятивистские эффекты

Эта анимация демонстрирует на примере одной из переменной RR Лиры OGLE-RRLYR-06498 релятивистские эффекты, которые возникают из-за присутствия второго компонента в системе. Верхний график показывает яркость звезды, как функцию времени. Серые символы указывают на все проведённые индивидуальные измерения, тогда как красные символы показывают выбор частных значений, собранных в течение долгого времени. Нижний график показывает те же самые данные, но на примере фазы пульсации. Главное изменение яркости проявляется себя как внезапно возникший пик, что говорит о присутствии переменно типа RR Лиры, а движение вперёд и назад, показанное красными точками, является сигналом о том, что в системе присутствует второй компаньон. Источник: RAS

И действительно, системы, которые обнаружили исследователи, обладают орбитальными периодами в несколько лет. Это указывает на то, что компаньоны, хоть и связаны друг с другом общей силой тяжести, расположены не очень близко друг к другу. Могут даже существовать бинарные системы с ещё большим периодом, но протяжённость исследований в этом случае недостаточно, чтобы делать какие-то выводы в этом отношении.

Соавтор работы и астрофизик Марсио Кателан говорит, что эти результаты имеют большое значение для астрофизики: «Это чрезвычайно старые звёзды, которые засвидетельствовали формирование галактик, таких как наш родной Млечный путь, и выжили, чтобы рассказать нам эту историю. Кроме того, их легко идентифицировать, так как они проявляют характерные, циклические изменения яркости, которые делают их превосходными индикаторами расстояния до соседних окрестностей Вселенной. Однако, многое из того, что мы знаем о них, полагается на теоретическое моделирование. Теперь мы можем использовать информацию их орбитального движения в двойных системах, чтобы непосредственно измерить их физические свойства, в особенности массу и диаметр».

По информации Королевского астрономического общества.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google