Forskellige variationsfænomener observeret i binærstjernen DQ Tau

Ungarske astronomer har observeret en præ-hovedsekvens (PMS) binær stjerne kendt som DQ Tau ved hjælp af et sæt rumteleskoper og jordbaserede faciliteter, finde adskillige variabilitetsfænomener i dette system, inklusive energiske stjerneudbrud. Resultaterne er beskrevet i et papir offentliggjort den 11. februar på arXiv.org.

Undersøgelser viser, at PMS-stjerner synes at være stærkt forbundet med deres cirkumstellare miljø, hvilket forårsager variabilitet observeret ved en lang række bølgelængder og tidsskalaer. For eksempel, sådan adfærd kan være forårsaget af stjerneudbrud, variabel tilvækst, samt rotationsmodulation på grund af varme eller kolde stjernepletter.

Beliggende omkring 640 lysår væk, DQ Tau er en lavmasse PMS spektroskopisk binær, der består af to næsten identiske stjerner med masser på omkring 0,6 solmasser hver. Systemet har en periode på cirka 15,8 dage og dets komponenter er adskilt med cirka 0,13 AU fra hinanden.

Tidligere observationer har vist, at DQ Tau har en cirkumbinær protoplanetarisk skive, hvorfra gas og støv samler sig på begge stjerner. Det binære udviser kvasi-periodisk optisk variabilitet på grund af pulseret akkretion, samt millimeterudbrud og forhøjet røntgenaktivitet på grund af en kombination af magnetiske og dynamiske effekter.

Et hold af astronomer ledet af Ágnes Kóspál fra Konkoly Observatory i Budapest, Ungarn, har analyseret lyskurver af DQ Tau for at få mere indsigt i systemets observerede variabilitet. Dataene til analysen blev hovedsagelig leveret af NASA's genbrugte Kepler-mission, kendt som K2, NASA's Spitzer-rumteleskop, og jordbaserede observatorier. K2 har indtil videre leveret højpræcisionsfotometri til mange unge stjerner, hjælper videnskabsmænd i søgen efter unge stjerners variabilitet.

"Vi analyserede DQ Taus lyskurver opnået af Kepler K2, Spitzer Space Telescope og jordbaserede faciliteter, " skrev astronomerne i avisen.

Generelt, DQ Taus overvågningskampagne afslørede sådanne variabilitetsfænomener som rotationsmodulation ved stjernepletter og energiske stjerneudbrud. Observationerne registrerede også lysnende begivenheder omkring periastron på grund af øget tilvækst og korte dyk på grund af midlertidig cirkumstellær sløring.

I særdeleshed, dataene afslørede tre stjernernes pletter, der er 400K køligere end stjernernes fotosfære, og tilsammen dækker omkring 50 procent af stjernens overflade. Dataene fra K2-missionen indikerer stærk periodicitet på cirka 3,017 dage, hvilket er i overensstemmelse med stjernens rotationsperiode.

Desuden, observationerne opdaget 40 korte, flare-lignende lysende begivenheder, der forekommer tilfældigt, og varer mellem 100 og 200 minutter. Den frigivne energi i flammerne blev målt til mellem 0,44 og 120 decillion erg, hvilket er typisk for unge lavmassestjerner. Ifølge astronomerne, resultaterne tyder på, at disse begivenheder er enkeltstjerneudbrud, der sker lige over stjernens overflade snarere end mellem de to ledsagende stjerner.

Komplekse lysende begivenheder samlet omkring periastronerne blev også identificeret i DQ Tau. Forskerne antager, at de er forårsaget af øget tilvækst.

"Dette kan forklares ved pulserende tilvækst:Stjernerne forstyrrer gravitationsmæssigt den indvendige kant af den cirkumbinære skive under hver apoapsis-passage og trækker noget materiale fra skiven, der til sidst lander på de binære komponenter, " forklarede forskerne.

Undersøgelsen fandt også, at DQ Tau viser korte fald på under 0,1 mag i sin lyskurve. Denne adfærd ligner det såkaldte "dyppefænomen", der observeres hos mange unge stjerner med lav masse. Sådanne fald kan være forårsaget af støvet materiale løftet op fra den indvendige kant af skiven.

© 2020 Science X Network