Тройная звездная система установила орбитальный рекорд
Астрономы-профессионалы и любители с помощью искусственного интеллекта сделали революционное открытие, идентифицировав уникальную тройную звездную систему под названием TIC 290061484. Это звездное трио было обнаружено с помощью космических "стробоскопов", наблюдаемых спутником НАСА по исследованию транзитных экзопланет (TESS).
На TIC 290061484 изображена пара звезд-близнецов, которые обращаются вокруг друг друга каждые 1,8 дня, а также третья звезда, которая обращается вокруг этого дуэта всего за 25 дней. Это замечательное открытие побило предыдущий рекорд по самому короткому периоду обращения по внешней орбите в таких системах, который был установлен в 1956 году, когда третья звезда обращалась вокруг внутренней пары за 33 дня.
"Благодаря компактной конфигурации системы мы можем измерить орбиты, массы, размеры и температуры ее звезд", - сказал Веселин Костов, научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и Института SETI в Маунтин-Вью, штат Калифорния. "И мы можем изучить, как сформировалась система, и предсказать, как она может развиваться". Статья под руководством Костова, описывающая результаты, была опубликована в Astrophysical Journal 2 октября.
Мерцание звездного света помогло выявить плотную тройку, расположенную в созвездии Лебедя. С нашей точки зрения, система почти плоская. Это означает, что каждая из звезд пересекается прямо перед собой или затмевает друг друга на орбите. Когда это происходит, ближайшая звезда частично блокирует свет дальней.
Используя машинное обучение, ученые проанализировали огромные массивы данных о звездном свете, полученных от TESS, чтобы выявить закономерности затемнения, которые указывают на затмения. Затем небольшая команда гражданских ученых продолжила анализ, опираясь на многолетний опыт и неформальное обучение, чтобы найти особенно интересные случаи.
Эти астрономы-любители, которые являются соавторами нового исследования, встретились в качестве участников гражданского научного онлайн-проекта под названием Planet Hunters, который действовал с 2010 по 2013 год. Позже добровольцы объединились с профессиональными астрономами, чтобы создать новую коллаборацию под названием Visual Survey Group, которая работает уже более десяти лет.
"В основном мы ищем признаки компактных многозвездных систем, необычных пульсирующих звезд в двойных системах и странных объектов", - сказал Сол Раппапорт, почетный профессор физики Массачусетского технологического института в Кембридже. Раппапорт был соавтором статьи и более десяти лет помогал руководить группой визуальных исследований. "Очень интересно выявлять подобные системы, потому что они встречаются редко, но могут быть более распространены, чем предполагают текущие подсчеты". Многие другие, скорее всего, испещряют нашу галактику, ожидая своего открытия.
Отчасти из-за того, что звезды в новообретенной системе вращаются почти в одной плоскости, ученые говорят, что она, вероятно, очень стабильна, несмотря на их плотную конфигурацию (орбиты этой троицы занимают меньшую площадь, чем орбита Меркурия вокруг Солнца). Гравитация каждой звезды не слишком сильно влияет на другие, как это могло бы быть, если бы их орбиты были наклонены в разные стороны.
Но хотя их орбиты, вероятно, будут оставаться стабильными в течение миллионов лет, "здесь никто не живет", - сказал Раппапорт. "Мы считаем, что звезды сформировались вместе в результате одного и того же процесса роста, который помешал бы формированию планет в непосредственной близости от любой из звезд". Исключением может быть далекая планета, вращающаяся вокруг трех звезд, как если бы они были одной звездой.
С возрастом внутренние звезды будут расширяться и в конечном итоге сольются, что приведет к взрыву сверхновой примерно через 20-40 миллионов лет.
Тем временем астрономы ищут тройные звезды с еще более короткими орбитами. Это сложно сделать с помощью современных технологий, но в скором времени появится новый инструмент.
Изображения, полученные с помощью космического телескопа НАСА "Нэнси Грейс Роман", будут намного более детальными, чем у TESS. На одну и ту же область неба, покрытую одним пикселем TESS, поместится более 36 000 римских пикселей. И в то время как TESS окинула взглядом все небо, Роман проникнет глубоко в сердце нашей галактики, где звезды собираются вместе, чтобы получить образец ядра, а не осматривать всю поверхность.
"Мы мало что знаем о многих звездах в центре галактики, за исключением самых ярких", - сказал Брайан Пауэлл, соавтор и специалист по обработке данных из Goddard. - Изображение Романа с высоким разрешением поможет нам измерить свет от звезд, которые обычно сливаются воедино, что позволит лучше понять природу звездных систем в нашей галактике".
А поскольку Roman будет отслеживать излучение сотен миллионов звезд в рамках одного из своих основных исследований, это поможет астрономам найти больше тройных звездных систем, в которых все звезды затмевают друг друга.
"Нам интересно, почему мы до сих пор не нашли звездные системы, подобные этим, с еще более короткими периодами обращения по внешним орбитам", - сказал Пауэлл. "Роман должен помочь нам найти их и приблизить нас к пониманию того, каковы могут быть их пределы".
Роман также мог обнаружить затмевающиеся звезды, объединенные в еще более крупные группы — полдюжины, а возможно, и больше, вращающихся друг вокруг друга, как пчелы, жужжащие вокруг улья.
"До того, как ученые обнаружили тройные звездные системы с тройным затмением, мы не ожидали, что они существуют", - сказал соавтор Тамаш Борковиц, старший научный сотрудник обсерватории Байя Университета Сегеда в Венгрии. "Но как только мы их нашли, мы подумали, а почему бы и нет? Роман также может открыть невиданные ранее категории систем и объектов, которые удивят астрономов".
