Beta Cephei-type pulsationer detekteret i V453 Cygni

Ved at bruge NASAs Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), astronomer har opdaget Beta Cephei-type pulseringer i et formørkende binært system kendt som V453 Cygni. Fundet, detaljeret i et papir offentliggjort 15. maj på arXiv.org, kunne være nyttigt til at forbedre forståelsen af ​​strukturen og udviklingen af ​​stjerner i formørkende binære filer.

Beta Cepheider er massive (mellem 8,0 og 15 solmasser) variable stjerner med små, hurtige variationer i deres lysstyrke på grund af pulseringer af stjernernes overflader. De pulserer i tyngde- og tryktilstande med lav radial orden med pulsationsperioder på flere timer og pulsationsamplituder op til nogle få tiendedele af en størrelsesorden.

Det er vigtigt at opdage og studere pulseringer for at få mere indsigt i stjernernes indre. I særdeleshed, undersøgelser af pulserende stjerner i binære systemer tillader en direkte sonde af indre rotation og blanding af begge komponenter. I øvrigt, pulserende binære systemer har potentiale til at begrænse virkningen af ​​tidevand på stjernernes struktur og evolution.

Beliggende omkring 6, 000 lysår væk, V453 Cygni er en formørkende binær, der består af to massive stjerner af spektraltyperne B0.4 IV og B0.7 IV. De to komponenter er omkring 14 og 11 gange så massive som vores sol, i et excentrisk kortvarigt kredsløb (omløbsperiode på ca. 3,89 dage).

V453 Cygni blev observeret med TESS mellem 18. juli og 11. september, 2019. Ved at analysere dataene fra disse observationer, et hold af astronomer ledet af John Southworth fra Keele University, U.K., fundet tydelige tegn på linjeprofilvariationer i spektrene af systemets primære stjerne.

"Ved brug af TESS fotometri, vi har opdaget β Cep-pulseringer i dette formørkelsessystem. Linjeprofilvariationer i publiceret spektroskopi indikerer, at disse pulsationer stammer fra den primære stjerne, " skrev astronomerne i avisen.

I alt, undersøgelsen identificerede syv signifikante pulsationsfrekvenser, mellem 2.37 og 10.51 pr. dag. Pulsationerne er blevet tilskrevet den primære stjerne i V453 Cygni, men forskerne bemærkede, at de indsamlede data ikke var gode nok til at udelukke mulige pulseringer af den sekundære stjerne.

Ifølge avisen, seks af de syv identificerede pulsationstilstande viste sig at være tidevandsforstyrrede. Astronomerne antager, at tidevandsmomentet i V453 Cygni er stærkt nok til at forstyrre pulsationstilstande og forårsage regelmæssighed i amplitudespektret. Dette observeres i form af pulsationsfrekvenser forskudt fra orbitale harmoniske adskilt af orbitalfrekvensen.

TESS-dataene gjorde det også muligt for holdet at bestemme de fysiske egenskaber af V453 Cygnis komponenter med høj præcision. Det blev fundet, at V453 Cygni A har en masse på 13,96 solmasser, radius på 8,66 solradier og effektiv temperatur på et niveau på 28, 800 K. Den sekundære stjerne, V453 Cygni B, blev anslået til at være cirka 5,25 gange større og 11,1 mere massiv end solen. Stjernens effektive temperatur blev beregnet til at være 27, 700 K.

Opsummerer resultaterne, astronomerne bemærkede, at V453 Cygni A er den første Beta Cepheid-pulsator med en præcis massemåling. De tilføjede, at yderligere spektroskopiske observationer af dette system er nødvendige for definitivt at bekræfte opdagelsen af, at den primære stjerne pulserer, og for at kontrollere, om ledsageren bidrager til nogen af ​​pulseringsfrekvenserne.

© 2020 Science X Network