Astronomer opdager 22 nye katastrofale variabler i kuglehoben 47 Tucanae

(Phys.org) - Et internationalt team af astronomer ledet af Liliana Rivera Sandoval fra University of Amsterdam, Holland, har fundet 22 nye kataklysmiske variable stjerner i en kuglehobe kendt som 47 Tucanae (47 Tuc for kort). Opdagelsen gør 47 Tuc til klyngen med det hidtil største antal katastrofale variabler, der er identificeret. Resultaterne blev detaljeret i et papir offentliggjort 19. maj på arXiv.org.

Kataklysmiske variabler (CV'er) er binære stjernesystemer bestående af en hvid dværg og en normal stjernekammerat. De øger uregelmæssigt i lysstyrke med en stor faktor, derefter falde tilbage til en hvilende tilstand. Disse binærer er blevet fundet i forskellige miljøer, såsom midten af ​​Mælkevejen, solkvarteret, og inden for åbne og kugleformede klynger. At studere CV'er i kuglehobe er vigtigt for at forstå, hvordan de påvirker udviklingen af ​​sådanne stjernegrupper og for at få indsigt i, hvordan stjernernes interaktioner i et tæt stjernemiljø påvirker udviklingen af ​​katastrofale variabler.

Beliggende cirka 15, 300 lysår væk fra Jorden, 47 Tuc er en massiv, ikke kerne-kollapset kuglehob i stjernebilledet Tucana. Denne klynge viser lav udryddelse, har en høj interaktionshastighed og har de fleste røntgenkilder, der hidtil er identificeret blandt andre kuglehobe. Disse egenskaber gør 47 Tuc til et glimrende mål for at studere tætte binære filer, hvad der potentielt kan føre til påvisning af mange katastrofale variabler.

Derfor har Sandoval og hendes team analyseret de tilgængelige næsten-ultraviolette og optiske billeder fra Hubble-rumteleskopet, i kombination med røntgendata fra NASAs Chandra røntgenobservatorium, hvilket resulterede i at finde nye cv'er i 47 Tuc. Forskningen øgede antallet af kendte kataklysmiske variabler i denne klynge fra 21 til 43.

"I denne avis, vi identificerer det største antal CV'er, der nogensinde er identificeret i en kuglehob gennem identifikation af røntgenstråler, mere end fordobling af antallet af kendte cv'er i 47 Tuc, "skrev astronomerne i avisen.

Ifølge undersøgelsen, CV'er i 47 Tuc er mere koncentrerede mod klyngecentret end hovedsekvensafbryderstjerner. Alle de kataklysmiske variabler i denne klynge har en blå farve i nær-ultraviolet og i de optiske farvestørrelsesdiagrammer. Dette skyldes emission fra accretor (hvid dværg) og accretion disk.

Forskerne afslørede, at atten CV'er i klyngen viser hydrogen-alfa-emission, som sandsynligvis kommer fra akkretionsdisken eller -strømmen og bidrag fra ledsagerstjernen. I øvrigt, fire kataklysmiske variabler viste sig at have store amplitudevariationer (op til ca. 3 størrelser) i timeskalaer på timer. Imidlertid, årsagen til disse variationer forbliver uforklarlig.

I betragtning af at 47 Tuc er en ikke-kernekollapset klynge, holdet forsøgte at sammenligne sin CV-population med dem fra NGC 6397 og NGC 6752-to eksempler på kernekollapsede klynger.

"47 Tuc har mange flere svage CV'er end de kernekollapsede klynger. Dette tyder på, at CV-populationen i 47 Tuc er en kombination af ur-CV'er og dynamisk CV'er dannet for længe siden. (...) Hvis vi skalerer masserne af NGC 6397 og NGC 6752 til 47 Tuc, de kerne-kollapsede klynger har mange flere lyse CV'er. Dette synes at indikere, at de dynamiske interaktioner spiller en stor rolle i kernekollapsede klynger for at oprette CV'er, "konkluderede forskerne.

© 2017 Phys.org