Astronomer kendte kun til et enkelt binært Cepheid-system - de fandt bare ni mere

Det kan være vanskeligt at måle afstanden til objekter, der er langt væk i rummet. Vi kender ikke engang den præcise afstand til selv vores nærmeste naboer i universet – de små og store magellanske skyer. Men vi begynder at komme til værktøjerne til at måle det. En type værktøj er en Cepheid-variabel - en type stjerne, der varierer sin lysstyrke i et veldefineret mønster. Vi ved dog ikke meget om deres fysiske egenskaber, hvilket gør det sværere at bruge dem som afstandsmarkører.

At finde deres fysiske egenskaber ville være lettere, hvis der var nogen Cepheid-binærer, som vi kunne studere, men astronomer har kun fundet et par indtil videre. Indtil et nyligt papir fra forskere fra Europa, USA og Chile viser målinger af ni yderligere binære Cepheid-systemer - nok til at vi kan begynde at forstå statistikkerne for disse nyttige afstandsmarkører. Artiklen er udgivet på arXiv preprint server.

Ligesom traditionelle stjerner opstår binære Cepheid-systemer, når to stjerner kredser om hinanden. I dette tilfælde skal begge disse stjerner være cepheider - hvilket betyder, at de er massive sammenlignet med vores sol og meget lysere. Derudover skal deres lysstyrke variere i et gentageligt mønster, så vi kan spore det konsekvent.

Alle disse funktioner kan variere meget, hvis to stjerner ændrer sig i lysstyrke, men med forskellige hastigheder og faser omkring hinanden. Det er svært at forstå, hvilken stjerne der vokser, hvilken aftager, og hvilken retning de bevæger sig i, både sammenlignet med os og hinanden. Der kræves lange observationsperioder for at rette nogle af disse variabler, og det er præcis, hvad det nye papir beskriver.

Forskerne kiggede på ni sæt cepheider, der menes at være binære systemer, men som endnu ikke var blevet bekræftet på grund af vanskeligheden ved at adskille de to stjerner fra hinanden. De trak data fra databasen Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), et observationsprojekt med variable stjerner, der blev drevet af universitetet i Warszawa i over 30 år. Ved at gøre det kunne de for første gang bekræfte, at hver af disse formodede binære filer indeholdt to separate stjerner.

Disse ni binære systemer var placeret i den lille og store magellanske sky og Mælkevejen. En i Mælkevejen er langt den nærmeste, kun 11 kiloparsecs (ca. 3.000 lysår) væk. Forskerne havde også held og lykke på grund af længden af ​​omløbsperioderne for de binære filer, de undersøgte - de fleste var over fem år, og et kortere observationsdatasæt havde måske ikke fanget dem.

At forstå, hvordan disse systemer eksisterer, og hvor de er, er blot det første skridt. At bruge dem til mere nyttig videnskab er det næste. Den mest oplagte måde at gøre det på er at øge vores forståelse af cepheider.

På trods af at det er en af ​​de mest brugte afstandsmarkører i universet, ved vi overraskende lidt om, hvordan de dannes, hvad de er lavet af eller deres livscyklus. Nærstudering af et binært system, hvor stjernerne interagerer, kunne hjælpe med at kaste lys (billedligt i denne forstand) på nogle af disse egenskaber.

Som forfatterne påpeger i deres papir, er dette en del af et langsigtet igangværende projekt – de var også en del af holdet, der bekræftede det originale Cepheid binære system tilbage i 2014.

OGLE fortsætter med at indsamle flere data, ligesom andre himmelundersøgelser, og der er sandsynligvis flere Cepheid-binære filer derude. Hver ny opdagelse vil hjælpe med at forbedre vores statistiske forståelse af disse kritiske afstandsmarkører – vi skal bare tage os tid til at finde dem først.

Flere oplysninger: Bogumił Pilecki et al., Cepheider med gigantiske ledsagere. II. Spektroskopisk bekræftelse af ni nye dobbeltforede binære systemer sammensat af to cepheider, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.12390

Journaloplysninger: arXiv

Leveret af Universe Today