Các nhà nghiên cứu đã thực hiện một khám phá mang tính đột phá cho thấy rằng các ngôi sao Be khổng lồ, được biết đến với các đĩa khí đặc biệt, có khả năng là một phần của hệ thống ba sao chứ không phải hệ thống đôi như suy nghĩ trước đây. Phát hiện này, dựa trên dữ liệu từ vệ tinh Gaia, thách thức các lý thuyết hiện có về sự hình thành sao và có ý nghĩa quan trọng trong việc tìm hiểu các hiện tượng thiên văn rộng hơn như lỗ đen, sao neutron và sóng hấp dẫn.
Một nghiên cứu tiên phong của các nhà khoa học tại Đại học Leeds cho thấy các ngôi sao Be là một phần của hệ ba sao, chứ không phải là hệ nhị phân như người ta nghĩ trước đây. Kết quả này, bắt nguồn từ dữ liệu vệ tinh Gaia, thách thức các lý thuyết hình thành sao truyền thống và có thể ảnh hưởng đến kiến thức của chúng ta về lỗ đen, sao neutron và sao neutron. Sóng hấp dẫn.
Một khám phá mới mang tính đột phá của các nhà khoa học tại Đại học Leeds có thể thay đổi cách các nhà thiên văn học hiểu về một số ngôi sao lớn nhất và phổ biến nhất trong vũ trụ.
Nghiên cứu của nghiên cứu sinh Jonathan Dodd và Giáo sư René Odemeyer, từ Trường Vật lý và Thiên văn học của trường đại học, chỉ ra bằng chứng mới thú vị rằng các ngôi sao Be khổng lồ – cho đến nay vẫn được cho là tồn tại ở dạng sao đôi – trên thực tế có thể là “bộ ba”.
Khám phá đáng chú ý này có thể cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về các vật thể – một tập hợp con của các sao B – là “bệ thử nghiệm” quan trọng để phát triển các lý thuyết về cách các ngôi sao tiến hóa nói chung.
Ấn tượng của nghệ sĩ bao gồm một ngôi sao hình tròn (ngôi sao “ma cà rồng”; tiền cảnh) và một ngôi sao đồng hành bị loại bỏ các phần bên ngoài (nền). Tín dụng: ISO/L. Calada
Thiên Nhiên Là Ngôi Sao
Các ngôi sao được bao quanh bởi một đĩa khí riêng biệt – tương tự như các vòng sao Thổ Trong hệ mặt trời của chúng ta. Mặc dù các ngôi sao Be đã được biết đến khoảng 150 năm – lần đầu tiên được xác định bởi nhà thiên văn học nổi tiếng người Ý Angelo Cecchi vào năm 1866 – cho đến nay vẫn chưa ai biết chúng hình thành như thế nào.
Sự đồng thuận giữa các nhà thiên văn học cho đến nay là các đĩa hình thành do sự quay nhanh của các sao Be, và bản thân điều này có thể là do ngôi sao tương tác với một ngôi sao khác trong hệ nhị phân.
Ấn tượng của nghệ sĩ về một ngôi sao ma cà rồng (trái) ăn trộm đồ của nạn nhân. Tín dụng: iso/m. Kornmesser/SE de Mink
Phát hiện hệ thống ba
Ông Dodd, tác giả của bài báo cho biết: “Điểm tham khảo tốt nhất cho vấn đề này là nếu bạn đã xem Chiến tranh giữa các vì sao, sẽ có những hành tinh có hai mặt trời”.
Nhưng giờ đây, bằng cách phân tích dữ liệu từ vệ tinh Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, các nhà khoa học cho biết họ đã tìm thấy bằng chứng cho thấy những ngôi sao này thực sự tồn tại trong ba hệ thống – với ba vật thể tương tác thay vì chỉ hai.
Ông Dodd nói thêm: “Chúng tôi quan sát cách các ngôi sao di chuyển trên bầu trời đêm, trong khoảng thời gian dài hơn như 10 năm và khoảng thời gian ngắn hơn khoảng sáu tháng. Nếu một ngôi sao chuyển động theo đường thẳng, chúng ta biết chỉ có một ngôi sao, nhưng nếu có nhiều hơn một ngôi sao, chúng ta sẽ thấy một sự chao đảo nhẹ, hoặc cùng lắm là một cơn lốc.
“Chúng tôi đã áp dụng điều này cho hai nhóm sao mà chúng tôi đang xem xét – sao B và sao Be – và điều mà chúng tôi thấy khó hiểu là ban đầu sao Be dường như có tỷ lệ đồng hành thấp hơn sao B. Điều này thật thú vị vì chúng tôi mong đợi họ có tỷ lệ cao hơn.
Tuy nhiên, trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư Odemeyer cho biết: “Việc chúng ta không nhìn thấy chúng có thể là do chúng quá mờ để có thể phát hiện được”.
Chuyển khối lượng lớn
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã xem xét một bộ dữ liệu khác, tìm kiếm các ngôi sao đồng hành ở xa và nhận thấy rằng ở những khoảng cách xa nhau hơn này, tỷ lệ sao đồng hành giữa các sao B và Be là rất giống nhau.
Từ đó, họ có thể suy luận rằng trong nhiều trường hợp, một ngôi sao thứ ba xuất hiện, buộc ngôi sao đồng hành đến gần sao Be hơn – đủ gần để khối lượng có thể được truyền từ sao này sang sao khác và tạo thành đĩa sao Be riêng biệt. Điều này cũng có thể giải thích tại sao chúng ta không còn nhìn thấy những người bạn đồng hành này nữa; Nó trở nên quá nhỏ và mờ nhạt để có thể phát hiện được sau khi ngôi sao “ma cà rồng” của Be hấp thụ phần lớn khối lượng của nó.
Tác động thiên văn rộng hơn
Khám phá này có thể có ý nghĩa to lớn đối với các lĩnh vực thiên văn học khác, bao gồm sự hiểu biết của chúng ta về lỗ đen, sao neutron và nguồn sóng hấp dẫn.
Giáo sư Odemeijer cho biết: “Hiện tại đang có một cuộc cách mạng xảy ra trong vật lý xung quanh sóng hấp dẫn. Chúng ta mới chỉ quan sát những sóng hấp dẫn này được vài năm và chúng đã được chứng minh là do các lỗ đen hợp nhất gây ra”.
“Chúng tôi biết rằng những vật thể bí ẩn này – lỗ đen và sao neutron – tồn tại, nhưng chúng tôi không biết nhiều về những ngôi sao mà chúng sẽ trở thành. Phát hiện của chúng tôi cung cấp manh mối để tìm hiểu nguồn gốc của những sóng hấp dẫn này.
Ông nói thêm: “Trong khoảng hơn một thập kỷ qua, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra rằng hệ nhị phân là một yếu tố rất quan trọng trong quá trình tiến hóa của các ngôi sao. Bây giờ chúng tôi đang hướng tới ý tưởng rằng nó phức tạp hơn thế và cần phải tính đến ba ngôi sao.
Odemeijer nói: “Trên thực tế, số ba đã trở thành số hai mới.
Thẩm quyền giải quyết: “Gaia “Sự khác biệt trong hệ nhị phân của sao B và sao Be được tiết lộ ở quy mô nhỏ: bằng chứng về sự chuyển khối gây ra hiện tượng Be” của Jonathan M. Dowd, Rene D. Odemeijer, Isaac C. Radley, Miguel Feuc và Abigail J. Frost, Ngày 12 tháng 10 năm 2023, Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
doi: 10.1093/mnras/stad3105
Nhóm đằng sau phát hiện này bao gồm nghiên cứu sinh tiến sĩ, ông Dodd và giáo sư O’Demeyer từ Leeds, cùng với nghiên cứu sinh tiến sĩ của Đại học Leeds, Isaac Radley và hai cựu học giả của Leeds, Tiến sĩ Miguel Fiock từ Đài quan sát ALMA ở Chile và Tiến sĩ Abigail Frost từ Đài quan sát châu Âu. Đài thiên văn phía Nam ở Chile. Nhóm nghiên cứu đã nhận được tài trợ từ Hội đồng Cơ sở Khoa học và Công nghệ (STFC).