این ستاره سه‌تایی زمانی چهارتایی بود!!

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که ادغام‌های ستاره‌ای ممکن است در سیستمهای چهارگانه رایج باشد.

تصویر هنری شکل‌گیری یک منظومه ستاره‌ای چهارگانه را نشان می‌دهد. K. Teramura / دانشگاه هاوایی، مانوآ

سیستم‌های ستاره‌ای پیکربندی‌های بسیاری دارند. برخی مانند خورشید ما تنها هستند، اما بسیاری دیگر یک یا چند همراه دارند که در یک رقص گرانشی پیچیده در حال چرخش هستند. در میان آنها، زندگی ستاره‌ای می‌تواند چرخش غیرمنتظره‌ای داشته باشد.

یک منظومه سه‌تایی اخیرا کشف شده به نام TIC 470710327 را در نظر بگیرید که در آن یک جفت ستاره نزدیک به دور ستاره سومی می‌چرخد. جرم ستاره بیرونی بیشتر از مجموع دو ستاره درونی است که برای نظریه‌پردازان مشکل ایجاد می‌کند. چنین ستاره پرجرمی باید قبل از دو ستاره دیگر شروع به درخشش می‌کرد و تابش شدید آن گاز اطرافش را نابود می‌کرد و از تشکیل این جفت کم‌جرم جلوگیری می‌کرد.

تیمی از ستاره شناسان راه حل اصلی را ارائه کردند. ستاره بیرونی پرجرم قبلاً دو ستاره کوچکتر بود که مدت کوتاهی پس از تشکیل آنها با هم ادغام شدند؟ سناریویی که در ماهنامه انجمن نجوم سلطنتی منتشر می‌شود، نه تنها پیکربندی این سه‌تایی را توضیح می‌دهد، بلکه مسیرهای پیچیده تشکیل ستاره‌ها را نیز نشان می‌دهد.

سه ستاره یا چهار؟

شناسایی سیستم‌های سه یا چند ستاره‌ای آسان نیست. این منظومه به عنوان یک دوتایی گرفتی شناخته شده ظاهر می‌شد تا اینکه توسط ماهواره بررسی سیاره فراخورشیدی گذر ناسا (TESS) مشاهده شد. اندازه‌گیری‌های دقیق ماهواره انجام شد تا متوجه شویم چیز دیگری باید وجود داشته باشد و به طور دوره‌ای ستاره‌ها را بکشد.

دانشمندان از داده‌های تس که با سایر مشاهدات زمینی تکمیل شده بود، استفاده کردند تا ویژگی‌های سیستم را معما کنند. دوتایی شامل دو ستاره است که با بازه زمانی حدود یک روزه به دور یکدیگر می چرخند و ستاره سوم در حدود 52 روز در مداری شیبدار به دور این جفت می‌چرخد. جرم ترکیبی این جفت کمتر از 13 برابر جرم خورشید است و جرم دسته سوم چیزی بین 14 تا 17 جرم خورشید است.

این نمای شماتیک از سیستم سه‌تایی TIC 470710327 جرم ستاره‌ها و دوره‌های مداری و تمایلات آنها را مشخص می‌کند.N. Eisner / اطلاعیه های ماهانه برای انجمن سلطنتی نجوم

این پیکربندی در میان سیستم‌های سه‌تایی شناخته شده منحصر به فرد است. ماکسول مویی (دانشگاه آریزونا) که در این مطالعه مشارکتی نداشت، می‌گوید: «در بیشتر موارد، جرم سوم با جرم قابل مقایسه یا جرم کمتر از دوتاییی است. این سه‌تایی مدلهای شکلگیری را به چالش می‌کشد و راه‌حلی منحصر به فرد را می‌طلبد.

در مطالعه جدید، دانشمندان فرض کردند که منظومه با دو جفت ستاره آغاز شده است. رفتار مداری ستارگان دوتایی جدا شده معمولاً قابل پیش‌بینی است، اما یک یا دو ستاره دیگر به ترکیب اضافه کنید و مدارها رفتار پیچیده‌ای از خود نشان می‌دهند. تغییرات دوره‌ای در طول و شیب مدارها می‌تواند تکامل ستاره‌ها را تغییر دهد و در شدیدترین حالت، برخی از اعضای خانواده را ادغام کند و این همان سناریویی بود که نویسندگان دنبال آن بودند.

الجاندرو ویگنا-گومز، سرپرست این مطالعه (دانشگاه کپنهاگ) گفت: «مدلهای مشابهی برای سیارات و ستاره‌های کم جرم پیشنهاد شده است، اما ما اولین کسی بودیم که آن را در چنین منظومه‌ای عظیم به کار بردیم». این تیم بسیاری از جفت‌های دوتایی را شبیه‌سازی کردند تا نشان دهند که تحت شرایط خاص، واقعاً می‌توان دوتایی پرجرم‌تر را ادغام کرد و در نهایت به پیکربندی مشابه آنچه رسید که مشاهده شد.

چگونه یک ادغام را تشخیص دهیم؟

نویسندگان در مدلهای خود، با چهار ستاره کاملاً رشد یافته کار کردند. با این حال، معلوم شد که ادغام باید خیلی سریع اتفاق می‌افتد و این نشان می‌دهد که ستارگان می‌توانستند در زمان وقوع ادغام هنوز در حال توسعه باشند که می‌تواند اندکی بر نتایج تأثیر بگذارد.

دانشمندان اکنون با یک کار دشوار روبرو هستند: ثابت کنند که ستاره سوم واقعاً یک ستاره ادغام شده است. این تیم پیشنهاد می‌کند به دنبال نشانه‌هایی از میدانهای مغناطیسی قوی باشید. حدود 7 درصد از ستارگان پرجرم دارای میدانهای مغناطیسی سطحی قوی هستند که برخی معتقدند با ادغام ستاره‌های گذشته تقویت شده است. در حالی که کارشناسان هنوز در مورد ارتباط بین ادغام و میدانهای مغناطیسی بحث می‌کنند، نگاه کردن به آن ضرری ندارد: تیم در حال حاضر مشاهدات بیشتری از سیستم انجام می‌دهد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

THIS TRIPLET OF STARS WAS ONCE A QUARTET

BY: JURE JAPELJ JULY 4, 2022

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/this-triplet-of-stars-was-once-a-quartet/