Układy potrójne odkrywają tajemnice ewolucji gwiazd

Naukowcy z University of Leeds poinformowali właśnie o przełomowym, jak twierdzą, odkryciu na temat jednych z najczęściej występujących i największych gwiazd w kosmosie – gwiazd typu Be, których lepsze poznanie może odkryć tajemnice wielu innych obiektów. Charakterystyczną cechą tych gwiazd jest otaczający je gazowy dysk, trochę podobny do tego, który otacza Saturna.

I choć gwiazdy te były znane od ok. 150 lat, dzięki obserwacjom Angelo Secchiego w 1866 roku, to do tej pory nie było wiadomo, jak powstają.

Większość naukowców zakładała, że dysk wokół takiej gwiazdy powstaje z powodu jej szybkiej rotacji, która może wynikać z oddziaływań z inną gwiazdą, kiedy razem utworzą układ podwójny (dwie gwiazdy krążące wokół siebie).

„Najlepszą ilustrację takiego układu można było zobaczyć w ‘Gwiezdnych Wojnach’. Widać tam planety z dwoma słońcami” – wyjaśnia Jonathan Dodd, współautor odkrycia opisanego na łamach „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.

Jednak nowa analiza danych zgromadzonych dzięki europejskiemu satelicie Gaia pokazała, że gwiazdy te mogą występować również w układach potrójnych.

„Zaobserwowaliśmy sposób, w jaki gwiazdy poruszają się po nocnym niebie przez dłuższe, sięgające 10 lat oraz krótsze - sześciomiesięczne okresy. Jeśli gwiazda porusza się po prostej linii, wiemy, że jest sama. Jeśli jednak jest ich więcej niż jedna, zauważymy niewielkie wahania, a w najlepszym wypadku ruch spiralny. Zastosowaliśmy tę metodę do dwóch typów gwiazd – B oraz Be. Ku naszemu zdziwieniu nasze obserwacje wskazały, że gwiazdy Be rzadziej mają towarzysza, niż gwiazdy B. To interesujące, ponieważ spodziewaliśmy się spotykać dodatkowe gwiazdy częściej właśnie w tym przypadku ” – tłumaczy Jonathan Dodd.

Jednak, zdaniem kierującego projektem prof. René Oudmaijera, rzadsze występowanie gwiazd Be z dodatkowymi gwiazdami może wynikać z tego, że trudniej jest je zauważyć.

Obraz zmieniło poszukiwanie gwiazd Be z towarzyszkami, które są od nich silnie oddalone. Teraz okazało się, że takich układów podwójnych jest mniej więcej tyle samo, co w przypadku gwiazd B.

Dodatkowo okazało się, że często obserwowano nie tylko układy podwójne, ale także potrójne. W takim układzie duża gwiazda zabierała materię położonej bliżej gwieździe towarzyszącej. Z tego powodu te dodatkowe gwiazdy jest szczególnie trudno dostrzec – po oddaniu części swojej masy stały się mniejsze i ciemniejsze.

Odkrycie może mieć „kolosalny wpływ” na inne dziedziny astronomii – twierdzą naukowcy. Może pomóc w badaniach czarnych dziur, gwiazd neutronowych i różnych źródeł fal grawitacyjnych.

„Obecnie w fizyce zachodzi rewolucja dotycząca fal grawitacyjnych. Obserwowaliśmy je dopiero od kilku lat i odkryto je dzięki kolizjom czarnych dziur. Wiemy, że te enigmatyczne obiekty – czarne dziury i gwiazdy neutronowe – istnieją, ale nie wiemy wiele na temat otaczających je gwiazd. Nasze wyniki dają wskazówkę do zrozumienia tego typu źródeł grawitacyjnych fal” – mówi prof. Oudmaijer.

„W ciągu ostatniej dekady astronomowie dowiedzieli się, że powstawanie układów podwójnych to niesłychanie ważny element ewolucji gwiazd. Teraz coraz bardziej przekonujemy się, że jest ono jeszcze bardziej złożone i że trzeba brać pod uwagę także układy potrójne. W rzeczy samej – układy potrójne są dzisiaj tym, czym kiedyś były podwójne” – dodaje.