Overraskelse! TESS viser, at Alpha Draconis gennemgår formørkelser

Astronomer, der bruger data fra NASAs Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) har vist, at Alpha Draconis, en velstuderet stjerne synlig for det blotte øje, og dens svagere ledsagerstjerne formørker jævnligt hinanden. Mens astronomer tidligere vidste, at dette var et binært system, de gensidige formørkelser kom som en fuldstændig overraskelse.

"Det første spørgsmål, der kommer til at tænke på, er 'Hvordan gik vi glip af dette?'," sagde Angela Kochoska, en postdoc-forsker ved Villanova University i Pennsylvania, der præsenterede resultaterne ved det 235. møde i American Astronomical Society i Honolulu den 6. januar. "Formørkelserne er korte, varer kun seks timer, så jordbaserede observationer kan nemt gå glip af dem. Og fordi stjernen er så lysende, det ville hurtigt have mættet detektorer på NASAs Kepler-observatorium, som også ville maskere formørkelserne."

Systemet er blandt de mest lysstærke kendte formørkelsesbinære filer, hvor de to stjerner er vidt adskilte, eller løsrevet, og interagerer kun gravitationelt. Sådanne systemer er vigtige, fordi astronomer kan måle massen og størrelsen af ​​begge stjerner med uovertruffen nøjagtighed.

Alpha Draconis, også kendt som Thuban, ligger omkring 270 lysår væk i det nordlige stjernebillede Draco. På trods af dens "alfa"-betegnelse, den skinner som Dracos fjerde-klareste stjerne. Thubans berømmelse stammer fra en historisk rolle, den spillede omkring 4, 700 år siden, tilbage, da de tidligste pyramider blev bygget i Egypten.

På det tidspunkt, den dukkede op som Nordstjernen, den, der er tættest på den nordlige pol af Jordens spinakse, det punkt, hvorom alle de andre stjerner ser ud til at dreje i deres natlige bevægelse. I dag, denne rolle spilles af Polaris, en lysere stjerne i stjernebilledet Ursa Minor. Ændringen skete, fordi Jordens spinakse udfører en cyklisk 26, 000 års slingre, kaldet præcession, der langsomt ændrer himmelpositionen af ​​rotationsstangen.

TESS overvåger store dele af himlen, kaldet sektorer, i 27 dage ad gangen. Dette lange blik gør det muligt for satellitten at spore ændringer i stjernernes lysstyrke. Mens NASAs nyeste planetjæger hovedsageligt søger dæmpninger forårsaget af planeter, der krydser foran deres stjerner, TESS-data kan også bruges til at studere mange andre fænomener.

En rapport fra 2004 foreslog, at Thuban viste små lysstyrkeændringer, der cyklede over omkring en time, antyder muligheden for, at systemets klareste stjerne pulserede.

For at tjekke dette, Timothy sengetøj, Daniel Hej, og Simon Murphy ved University of Sydney, Australien, og Aarhus Universitet, Danmark, vendt til TESS målinger. I oktober, de udgav et papir, der beskrev opdagelsen af ​​formørkelser af begge stjerner og udelukkede eksistensen af ​​pulseringer over perioder mindre end otte timer.

Nu arbejder Kochoska sammen med Hey for at forstå systemet mere detaljeret.

"Jeg har samarbejdet med Daniel om at modellere formørkelserne og rådgivet om, hvordan man samler flere data for bedre at begrænse vores model." Kochoska forklarede. "Vi to tog forskellige tilgange til at modellere systemet, og vi håber, at vores indsats vil resultere i dens fulde karakterisering."

Som kendt fra tidligere undersøgelser, stjernerne kredser hver 51,4 dag i en gennemsnitlig afstand på omkring 38 millioner miles (61 millioner kilometer), lidt mere end Merkurs afstand fra solen. Den nuværende foreløbige model viser, at vi ser systemet omkring tre grader over stjernernes baneplan, hvilket betyder, at ingen af ​​stjernerne helt dækker den anden under formørkelserne. Den primære stjerne er 4,3 gange større end solen og har en overfladetemperatur på omkring 17, 500 grader Fahrenheit (9, 700 C), gør det 70 procent varmere end vores sol. Dens ledsager, som er fem gange svagere, er højst sandsynligt halvdelen af ​​den primære størrelse og 40 procent varmere end solen.

Kochoska siger, at hun planlægger jordbaserede opfølgende observationer og forventer yderligere formørkelser i fremtidige TESS-sektorer.

"Opdagelse af formørkelser i en velkendt, lyse, historisk vigtig stjerne fremhæver, hvordan TESS påvirker det bredere astronomiske samfund, " sagde Padi Boyd, TESS-projektets videnskabsmand ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "I dette tilfælde, den høje præcision, uafbrudte TESS-data kan bruges til at hjælpe med at begrænse fundamentale stjerneparametre på et niveau, vi aldrig før har opnået."