Αστρονόμοι: Το αστέρι «βαμπίρ» απογύμνωσε την ατμόσφαιρα του δυαδικού συντρόφου του

Το 2020, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα ασυνήθιστο αστρικό σύστημα μόλις 1.000 έτη φωτός από τη Γη. Ωστόσο, δύο διαφορετικές ομάδες διαφώνησαν σχετικά με τη φύση του συστήματος, το οποίο έχει ονομαστεί HR 6819. Μια ομάδα υποστήριξε ότι κοιτούσε ένα τρίδυμο με δύο αστέρια σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα. Η άλλη ομάδα πίστευε ότι οι ιδιότητες του HR 6819 θα μπορούσαν εύκολα να εξηγηθούν από ένα σύστημα δύο αστέρων χωρίς μαύρη τρύπα.

Για την επίλυση του προβλήματος, οι δύο ομάδες συνεργάστηκαν για τη συλλογή πρόσθετων δεδομένων παρακολούθησης. Το αποτέλεσμα: Το HR 6819 είναι πράγματι ένα δυαδικό σύστημα χωρίς μαύρη τρύπα, σύμφωνα με μια νέα ερευνητική εργασία που δημοσιεύτηκε στο Journal of Astronomy and Astrophysics. Ωστόσο, το HR 6819 είναι σπάνιο: οι αστρονόμοι κατέλαβαν το δυαδικό σύστημα αφού ένα μεμονωμένο αστέρι αφαίρεσε την ατμόσφαιρά του από τον σύντροφό του σε μια διαδικασία γνωστή ως «αστρικό βαμπίρ».

όπως είμαστε Προαναφερόμενο, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο αριθμός των μαύρων τρυπών στο σύμπαν είναι πολύ μεγαλύτερος από αυτόν που έχουμε ανακαλύψει μέχρι τώρα – ίσως εκατοντάδες εκατομμύρια από αυτές, δεδομένης της ηλικίας του σύμπαντος. Ανακαλύψαμε πολύ λίγες μαύρες τρύπες γιατί, αντί να μπορούμε να τις παρατηρήσουμε άμεσα, μπορούμε μόνο να συμπεράνουμε την ύπαρξή τους από την επίδρασή τους στη γύρω ύλη. Τα βαρυτικά φαινόμενα της μαύρης τρύπας μπορεί να επηρεάσουν τις τροχιές των κοντινών αστεριών, για παράδειγμα, ή η ύλη που πέφτει μπορεί να σχηματίσει έναν δίσκο συσσώρευσης θερμού αερίου που περιφέρεται γρήγορα γύρω από τη μαύρη τρύπα, παράγοντας ισχυρές ακτίνες Χ. Διαφορετικά, ένα πολύ ατυχές αστέρι θα πλησιάσει πολύ τη μαύρη τρύπα και θα διαλυθεί από τα προβλήματά της, με τα υπολείμματα που πέφτουν επίσης να επιταχύνονται και να θερμαίνονται για να εκπέμπουν ακτίνες Χ στο διάστημα.

Αλλά η πλειονότητα των μαύρων τρυπών είναι στην πραγματικότητα αθόρυβες και επομένως είναι δύσκολο να εντοπιστούν. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι η ανακάλυψη του HR 6819 το 2020 παρείχε χρήσιμες ενδείξεις σχετικά με το πού μπορεί πραγματικά να κρύβονται κάποιες σκοτεινές μαύρες τρύπες.

Ερευνητές στο Ευρωπαϊκό Διαστημικό Παρατηρητήριο διεξήγαγαν μια μελέτη συστημάτων διπλών αστέρων και συμπεριέλαβαν το HR 6819 ως μέρος της διαδικασίας συλλογής δεδομένων παρατήρησης, επειδή φαίνεται να είναι ακριβώς ένα τέτοιο σύστημα. Αλλά κατά την εξέταση των δεδομένων τους, οι αστρονόμοι βρήκαν στοιχεία για ένα τρίτο, απροσδόκητο σώμα στο σύστημα: μια μαύρη τρύπα που είχε διαφύγει την ανίχνευση.

Στο σύστημα των τριών αστέρων, δύο αστέρια περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο ως δυαδικό ζεύγος, ενώ το τρίτο αστέρι περιφέρεται γύρω από το ζεύγος σε μεγαλύτερη απόσταση. Αυτό εξασφαλίζει τη σταθερότητα του συστήματος, γιατί αν η εσωτερική και η εξωτερική τροχιά έχουν το ίδιο μέγεθος, τότε ένα από τα αστέρια θα αποβληθεί τελικά από το σύστημα. Στην περίπτωση του HR 6819, ένα από τα δύο ορατά αστέρια φαινόταν να περιφέρεται γύρω από ένα αόρατο αντικείμενο κάθε 40 ημέρες, ενώ το άλλο ορατό αστέρι περιφερόταν πιο μακριά. Μελετώντας την τροχιά του αστεριού στο εσωτερικό ζεύγος, η ομάδα συνήγαγε την πιθανή παρουσία της μαύρης τρύπας και υπολόγισε επίσης την πιθανή μάζα της.

Ωστόσο, η δεύτερη ανάλυση των δεδομένων Δημοσιεύτηκε εκείνη τη χρονιά Άλλοι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το HR 6819 μπορεί στην πραγματικότητα να είναι ένα δυαδικό σύστημα. Σύμφωνα με την ανάλυση, και τα δύο αστέρια περιφέρονταν για 40 ημέρες και τελικά δεν υπήρχε μαύρη τρύπα στο κέντρο. Σε αυτή την περίπτωση, ένα από τα αστέρια μπορεί να χάσει σημαντικό μέρος της μάζας του από τη σύντροφό του.

Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι δύο ομάδες αποφάσισαν να συνεργαστούν, συλλέγοντας νέα δεδομένα παρατήρησης με το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Διαστημικού Παρατηρητηρίου (VLT) και το Πολύ Μεγάλο Συμβολόμετρο (VLTI). «Συμφωνήσαμε ότι υπήρχαν δύο πηγές φωτός στο σύστημα», Ο συν-συγγραφέας Thomas Rivinius είπε:, ένας αστρονόμος της ESO με έδρα τη Χιλή. Ήταν μέλος της ομάδας που πρότεινε το 2020 ότι το HR 6819 μπορεί να είναι ένα τριπλό σύστημα με μαύρη τρύπα. «Λοιπόν, το ερώτημα ήταν αν περιφέρονταν κοντά το ένα γύρω από το άλλο, όπως στο σενάριο των γυμνών αστεριών, ή μακριά, όπως στο σενάριο της μαύρης τρύπας.

Τα δεδομένα έδειξαν ότι ίσχυε το δεύτερο: η υψηλότερη ανάλυση του VLT αποκάλυψε ότι τα δύο αστέρια χωρίζονταν κατά το ένα τρίτο της απόστασης μεταξύ της Γης και του Ήλιου. Δεν υπήρξε ποτέ φωτεινό συνοδό αστέρι με ευρύτερη τροχιά ούτε μαύρη τρύπα.

«Η καλύτερη εξήγηση που έχουμε μέχρι στιγμής είναι ότι ανακαλύψαμε αυτό το δυαδικό σύστημα σε μια στιγμή, λίγο αφότου ένα αστέρι ρούφηξε την ατμόσφαιρα από το συνοδό του αστέρι, Η συν-συγγραφέας Julia Bodensteiner είπε:ESO Fellow στη Γερμανία. “Αυτό είναι ένα κοινό φαινόμενο σε στενά δυαδικά συστήματα, που μερικές φορές αναφέρεται ως”αστρικός βαμπίρ‘ Στον Τύπο. Ενώ το αστέρι δότης αφαιρέθηκε από κάποιο υλικό του, το αστέρι που έλαβε άρχισε να περιστρέφεται πιο γρήγορα».

Ένα παράδειγμα αστρικού βαμπίρ είναι από μόνο του μια συναρπαστική ανακάλυψη, επειδή αυτό το στάδιο της αστρικής εξέλιξης είναι σχετικά σύντομο και επομένως δύσκολο να εντοπιστεί. Περαιτέρω μελέτες του HR 6819 θα μπορούσαν να ρίξουν φως στο πώς ο αστρικός βρικόλακας επηρεάζει την εξέλιξη των μεγάλων αστεριών. Και ενώ η μαύρη τρύπα που λείπει είναι μια απογοήτευση, ο Rivinius παραμένει σίγουρος ότι οι αστρονόμοι θα ανακαλύψουν τελικά δεκάδες έως εκατοντάδες εκατομμύρια μαύρες τρύπες που υποπτεύονται ότι υπάρχουν στον γαλαξία μας.

DOI: Αστρονομία και Αστροφυσική, 2022. 10.1051 / 0004-6361 / 202143004 (Σχετικά με τα DOI).