Astronomii care folosesc satelitul vânător de exoplanete TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) au descoperit un sistem stelar neobişnuit, format din patru stele şi care este cel mai restrâns sistem stelar cvadruplu 3+1 descoperit până în prezent, transmite miercuri Space.com care citează un studiu despre această descoperire ce a fost publicat la 3 martie în jurnalul Nature.
Astronomii care au descoperit acest sistem stelar rar susţin că au reuşit şi să determina care va fi sfârşitul său.
Sistemul stelar denumit TIC 120362137 este format în jurul a trei stele care se orbitează reciproc în zona centrală şi o stea mai îndepărtată care gravitează de la distanţă în jurul celor trei stele centrale.
În timp ce steaua mai îndepărtată se află la o distanţă faţă de tripleta stelară centrală echivalentă cu cea la care se află planeta Jupiter faţă de Soare, sub-sistemul stelar central ar putea încăpea în orbita lui Mercur, cea mai apropiată planetă faţă de Soare în Sistemul Solar.
TIC 120362137 este o descoperire importantă pentru cercetători pentru că, pe lângă faptul că astfel de sisteme stelare cvadruple 3+1 sunt extrem de rare - aşa-numite sisteme stelare ierarhice, în care mai multe stele se orbitează reciproc într-un spaţiu relativ restrâns - sistemul stelar TIC 120362137 ne poate ajuta să înţelegem mai bine procesul de formare a stelelor şi stabilitatea orbitală a acestor formaţiuni.
"TIC 120362137 este pentru moment cel mai compact sistem stelar cvadruplu de tip 3+1 cunoscut", a declarat pentru Space.com coordonatorul echipei de astronomi, Tamás Borkovits, cercetător la Universitatea Szeged, din Ungaria.
Natura extraordinară a acestui sistem nu a fost însă imediat evidentă. "Printr-o simplă analiză a datelor TESS timpurii, ne-am dat seama că TIC 120362137 este un sistem stelar triplu compact, dens, cu eclipsare triplă", a spus Borkovits. Cercetătorul a adăugat că, atunci când echipa a văzut pentru prima dată TIC 120362137, sistemul necunoscut până acum părea iniţial să fie format dintr-o pereche de stele care se eclipsau reciproc la fiecare 3,3 zile pământeşti, generând o scădere a luminozităţii care durează între una şi două ore.
"Cunoaştem mii de astfel de sisteme, numite binare cu eclipsare. Prin urmare, nu a existat nimic interesant sau ciudat în acea etapă", a continuat el. "Apoi, ne-am dat seama că există estompări suplimentare de una până la două zile la fiecare 25 până la 26 de zile, ceea ce a clarificat faptul că trebuie să existe şi o a treia stea în sistem, cu o perioadă orbitală de aproximativ 51 de zile. Prin urmare, am descoperit că TIC 120362137 trebuie să fie un sistem triplu cu eclipsare triplă. Cu toate acestea, încă nu ştiam despre a patra stea în acel moment".
Echipa a observat apoi alte eclipse, indicând o a patra stea, a cărei prezenţă a fost confirmată folosind Spectrograful Tillinghast Reflector Echelle (TRES) de pe telescopul Tillinghast de 1,5 metri situat pe Muntele Hopkins din Arizona.
"TIC 120362137 deţine un record în sensul că am descoperit că steaua cea mai exterioară are o perioadă orbitală de doar aproximativ 1.046 de zile, care este de departe cea mai scurtă dintre toate sistemele stelare cvadruple 3+1 cunoscute în prezent", a spus Borkovits. "Descoperirea unor astfel de sisteme, însă, este foarte, foarte dificilă. A descoperi o a patra componentă, cea mai îndepărtată, verificând eclipsele în acelaşi mod ca şi sistemul interior necesită mult mai mult timp, poate chiar câteva decenii sau mai mult. Este posibilă o descoperire a celei de-a patra stele şi prin alte mijloace dar o astfel de descoperire ar fi complet rodul întâmplării".
Echipa a reuşit să determine şi alte caracteristici ale stelelor din acest sistem. Oamenii de ştiinţă au descoperit că cele trei stele interioare sunt mai masive şi mai fierbinţi decât Soarele, în timp ce componenta exterioară, a patra stea, este mai rece, mai puţin masivă şi, prin urmare, similară cu Soarele. În plus, folosind simulări pe computer, cercetătorii au reuşit să determine viitorul acestui sistem stelar 3+1, ajungând la doar două cadavre stelare sub formă de pitice albe.
"Mai întâi, steaua cea mai masivă, care este componenta principală a celei mai interioare perechi binare, va ajunge la starea de gigantă roşie. În această stare, se va contopi cu perechea sa. Numim acest corp stelar fiică A'", a spus Borkovits. "Apoi, în aproximativ 276 de milioane de ani, într-o a doua etapă, această nouă stea fuzionată A' va fuziona cu a treia componentă stelară, steaua B, când ambele stele vor fi atins stadiul de gigantă roşie. Numim această nouă stea masivă AB".
El a adăugat că, în urma acestui fapt, steaua AB va pierde o parte semnificativă din masa sa, colapsând în cele din urmă pentru a forma o pitică albă. Pe măsură ce se întâmplă acest lucru, a patra stea îndepărtată va trece printr-un proces similar, generând o a doua pitică albă.
"În cele din urmă, aşadar, modelul nostru evolutiv prezice sfârşitul binar al acestui sistem cvadruplu sub forma a două pitice albe cu o perioadă orbitală de aproximativ 44 de zile", a spus Borkovits. "Pitica albă mai masivă, cu o masă de aproximativ 89% din masa Soarelui, se formează după două fuziuni care implică cele trei stele interioare, în timp ce pitica albă mai puţin masivă, cu o masă de aproximativ 29% din cea a Soarelui, se formează pur şi simplu din a patra stea, cea mai îndepărtată".
Comentează