Juni 13, 2024

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Die Entdeckung des „Dreifachsterns“ könnte das Verständnis der Sternentwicklung revolutionieren

Die Entdeckung des „Dreifachsterns“ könnte das Verständnis der Sternentwicklung revolutionieren

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Künstlerische Darstellung eines von einer Scheibe umgebenen Sterns (ein „Vampir“-Stern; Vordergrund) und eines Begleitsterns ohne äußere Teile (Hintergrund). Bildnachweis: ESO/L. Calada

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Künstlerische Darstellung eines von einer Scheibe umgebenen Sterns (ein „Vampir“-Stern; Vordergrund) und eines Begleitsterns ohne äußere Teile (Hintergrund). Bildnachweis: ESO/L. Calada

Eine bahnbrechende neue Entdeckung von Wissenschaftlern der University of Leeds könnte die Art und Weise verändern, wie Astronomen einige der größten und häufigsten Sterne im Universum verstehen. Der Artikel mit dem Titel „Gaia enthüllt Divergenz im Binärsystem von B- und Be-Sternen auf kleinen Skalen: Hinweise auf Massentransfer, der das Be-Phänomen verursacht“ wurde in der Zeitschrift veröffentlicht. Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.

Doktorandenforschung. Der Student Jonathan Dodd und Professor Rene Odemeyer von der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität weisen auf faszinierende neue Beweise hin, dass massereiche Be-Sterne – von denen bisher angenommen wurde, dass sie in Doppelsternen enthalten sind – tatsächlich „Tripel“ sein könnten.

Diese bemerkenswerte Entdeckung könnte unser Verständnis von Objekten – einer Untergruppe der B-Sterne – revolutionieren, die ein wichtiger „Prüfstand“ für die Entwicklung von Theorien darüber sind, wie sich Sterne im Allgemeinen entwickeln.

Diese Be-Sterne sind von einer markanten Scheibe aus Gas umgeben, ähnlich den Saturnringen in unserem Sonnensystem. Obwohl Be-Sterne seit etwa 150 Jahren bekannt sind und erstmals 1866 vom berühmten italienischen Astronomen Angelo Cecchi identifiziert wurden, wusste bis heute niemand, wie sie entstanden sind.

Bisher herrscht unter Astronomen Konsens darüber, dass sich die Scheiben aufgrund der schnellen Rotation von Be-Sternen bilden und dass dies selbst durch die Wechselwirkung von Sternen mit einem anderen Stern in einem Doppelsternsystem verursacht werden könnte.

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Dreifache Systeme

„Der beste Anhaltspunkt dafür ist, wenn man Star Wars gesehen hat, dass es Planeten gibt, die zwei Sonnen haben“, sagte Herr Dodd, der Autor der Zeitung.

Neue Untersuchungen unter Verwendung von Daten des Very Large Telescope und des Very Large Interferometers der ESO haben ergeben, dass HR 6819, von dem zuvor angenommen wurde, dass es sich um ein Dreifachsystem mit einem Schwarzen Loch handelt, in Wirklichkeit ein Zwei-Sterne-System ohne Schwarzes Loch ist. Die Wissenschaftler, das Team der KU Leuven-ESO, glauben, dass sie dieses Doppelsternsystem in einem kurzen Moment beobachtet haben, nachdem einer der Sterne die Atmosphäre seines Begleiters absorbiert hatte, ein Phänomen, das oft als „Sternvampirismus“ bezeichnet wird. Die Animation dieses Künstlers zeigt, wie das System aussehen könnte; Es besteht aus einem abgeflachten Stern mit einer Scheibe um ihn herum (ein Be-„Vampir“-Stern; Vordergrund) und einem B-Stern ohne Atmosphäre (Hintergrund). Bildnachweis: ISO/L. Calada.

Aber jetzt, durch die Analyse der Daten von… Gaia-Satellit der Europäischen WeltraumorganisationWissenschaftler sagen, sie hätten Beweise dafür gefunden, dass diese Sterne tatsächlich in Dreifachsystemen existieren, in denen drei statt nur zwei Objekte interagieren.

Herr Dodd fügte hinzu: „Wir haben beobachtet, wie sich Sterne über längere Zeiträume wie zehn Jahre und kürzere Zeiträume von etwa sechs Monaten über den Nachthimmel bewegen. Wenn sich ein Stern in einer geraden Linie bewegt, wissen wir, dass es nur einen Stern gibt. aber wenn es mehr als eins gibt, sehen wir ein leichtes Wackeln oder bestenfalls einen Wirbel.

„Wir haben dies auf die beiden Gruppen von Sternen angewendet, die wir betrachten – B-Sterne und Be-Sterne – und was wir verwirrenderweise herausgefunden haben, ist, dass Be-Sterne zunächst eine geringere Begleitrate zu haben scheinen als B-Sterne. Das ist interessant, weil wir Erwarten Sie, dass sie einen höheren Tarif haben.

Der leitende Forscher Professor Odemeyer sagte jedoch: „Dass wir sie nicht sehen, liegt möglicherweise daran, dass sie jetzt zu schwach sind, um entdeckt zu werden.“

Massentransfer

Anschließend untersuchten die Forscher einen anderen Datensatz auf der Suche nach entfernten Begleitsternen und stellten fest, dass bei diesen größeren Abständen die Rate der Begleitsterne zwischen B- und Be-Sternen sehr ähnlich ist.

Daraus konnten sie ableiten, dass in vielen Fällen ein dritter Stern auftaucht, der den Begleiter näher an den Be-Stern drängt, nahe genug, dass Masse von einem Stern auf einen anderen übertragen werden kann und die charakteristische Be-Sternscheibe entsteht. Dies könnte auch erklären, warum wir diese Gefährten nicht mehr sehen; Nachdem Bes „Vampir“-Stern einen Großteil seiner Masse absorbiert hatte, wurde er zu klein und zu schwach, um entdeckt zu werden.

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Eine künstlerische Darstellung eines Vampirsterns (links), der seinem Opfer Material stiehlt: Neue Untersuchungen anhand von Daten des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte zeigen, dass die heißesten und hellsten Sterne, sogenannte O-Sterne, oft in engen Paaren vorkommen. Viele dieser Doppelsterne werden irgendwann Masse von einem Stern auf einen anderen übertragen, eine Art Sternvampir, wie in der Darstellung dieses Künstlers dargestellt. Bildnachweis: ESO/M. Kornmesser/SE de Mink

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Eine künstlerische Darstellung eines Vampirsterns (links), der seinem Opfer Material stiehlt: Neue Untersuchungen anhand von Daten des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte zeigen, dass die heißesten und hellsten Sterne, sogenannte O-Sterne, oft in engen Paaren vorkommen. Viele dieser Doppelsterne werden irgendwann Masse von einem Stern auf einen anderen übertragen, eine Art Sternvampir, wie in der Darstellung dieses Künstlers dargestellt. Bildnachweis: ESO/M. Kornmesser/SE de Mink

Diese Entdeckung könnte enorme Auswirkungen auf andere Bereiche der Astronomie haben, einschließlich unseres Verständnisses von Schwarzen Löchern, Neutronensternen und Quellen von Gravitationswellen.

Professor Odemeijer sagte: „Derzeit findet in der Physik eine Revolution rund um die Gravitationswellen statt. Wir beobachten diese Gravitationswellen erst seit ein paar Jahren und es wurde festgestellt, dass sie durch verschmelzende Schwarze Löcher verursacht werden.“

„Wir wissen, dass diese mysteriösen Objekte – Schwarze Löcher und Neutronensterne – existieren, aber wir wissen nicht viel über die Sterne, zu denen sie werden. Unsere Ergebnisse liefern einen Hinweis zum Verständnis der Quellen dieser Gravitationswellen.“

Er fügte hinzu: „Im Laufe des letzten Jahrzehnts oder so haben Astronomen herausgefunden, dass Doppelsterne ein sehr wichtiges Element in der Sternentwicklung sind. Wir bewegen uns jetzt mehr in Richtung der Idee, dass sie komplexer sind und dass Dreifachsterne berücksichtigt werden müssen.“ “

„Tatsächlich sind aus den Dreien die neuen Zweier geworden“, sagte Odemeijer.