Пры здзяйсненні пакупак па спасылках у нашых артыкулах кампанія Future і яе партнёры па распаўсюджванні інфармацыі могуць атрымліваць камісію.
Мастацкі малюнак планеты, якая верціцца вакол зоркі ў трайной сістэме. | Аўтарства: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser
Трайная зорная сістэма, у якой усе зоркі засланяюць адзін аднаго з нашага пункту гледжання, вылучаецца як адна з найбольш вывучаных зорных трыяд; па меры старэння зоркі могуць нават зліцца.
Трайная сістэма, вядомая як TIC 295741342, знаходзіцца на адлегласці 3080 светлавых гадоў ад Зямлі і была выяўлена місіяй НАСА TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Яна ўяўляе сабой падвойную сістэму, якая складаецца з двух зорак, амаль ідэнтычных Сонцу, вакол якіх круціцца трэцяя, буйнейшая зорка масай 1,7 сонечных мас.
У галактыцы мноства трайных зорных сістэм, але TIC 295741342 характэрна тым, што ўсе тры зоркі круцяцца сябар вакол сябра ў адной плоскасці, і гэтая плоскасць арыентавана да нас рабром.
Тэлескоп TESS будуе крывыя бляску зорак, якія па сутнасці ўяўляюць сабой графік залежнасці яркасці ад часу. Звычайна ён адсочвае невялікія спады бляску, калі экзопланета рухаецца перад сваёй зоркай ці праходзіць перад ёй, але TESS таксама выдатна спраўляецца з назіраннем за зоркамі ў падвойных і патройных сістэмах, якія таксама рухаюцца сябар перад сябрам не проста праходзяць перад ёй, але і засланяюцца.
Крывая бляску TIC 295741342, па апісанні Браяна Паўэла, астранома з Цэнтра касмічных палётаў імя Годдарда НАСА, мае выгляд «галавы і плячэй», асабліва ў перавернутым выглядзе. Тэлескоп TESS выяўляе падзенне бляску, калі зоркі падвойнай сістэмы ў цэнтры TIC 295741342 засланяюць адзін аднаго. Гэта падзенне - адно з «плеч». Затым TESS выяўляе яшчэ адно, глыбейшае падзенне бляску, калі трэцяя, самая знешняя зорка, перамяшчаецца перад падвойнай сістэмай і засланяе абедзве яе зоркі, ствараючы «галаву». Па меры таго, як падвойная сістэма выдаляецца з-за трэцяй зоркі, усё яшчэ засланяючы адзін аднаго, крывая бляску зноў паднімаецца да першапачатковага падзення бляску - іншаму "плечу" - і, нарэшце, вяртаецца да поўнай яркасці, калі ні адна зорка не знаходзіцца ў стане зацьмення.
Паўэл распавёў Space.com, што "вельмі нешматлікія вядомыя патройныя зорныя сістэмы настолькі ідэальна кампланарныя, як TIC 295741342, асабліва ўлічваючы іх вялікую шырыню".
Фрагментацыя дыска
Пад копланарностью Паўэл мае на ўвазе, што ўсе тры зоркі круцяцца ў адной плоскасці, падобна таму як планеты Сонечнай сістэмы круцяцца прыкладна ў адной плоскасці экліптыкі. Нашы планеты знаходзяцца ў адной плоскасці (дакладней, у межах шасці градусаў ад яе), таму што яны ўтварыліся з дыска газу і пылу, які атачае маладое Сонца. Паўэл мяркуе, што зоркі TIC 295741342 таксама ўтварыліся з дыска, але фрагментаванага.
«"Протазорны дыск распаўся на часткі, утварыўшы зорных кампаньёнаў", – сказаў Паўэл.
Не ўсе патройныя сістэмы фармуюцца такім чынам. У шматлікіх выпадках трэцяя зорка круціцца пад кутом да цэнтральнай падвойнай сістэмы, але ў такіх сцэнарах трэцяя зорка была захоплена гравітацыяй падвойнай сістэмай, калі ўсе яны яшчэ знаходзіліся ў цеснай прасторы сваёй першапачатковай навалы.
Аднак фрагментацыя дыска – не рэдкая з'ява. Былі выяўлены сотні капланарных трайных сістэм, колькасць якіх значна павялічылася дзякуючы адкрыццям, зробленым спачатку касмічным тэлескопам "Кеплер" НАСА, а зараз і TESS. Тым не менш, нямногія трайныя зорныя сістэмы вывучаны гэтак жа добра, як TIC 295741342.
Прыклад крывой бляску ў форме "галовы і плячэй" ад трайнога зацьмення зорнай сістэмы Крыніца: Powell et al (2026)
Дзве падобныя на Сонца зоркі, якія складаюць яе падвойны складнік, маюць перыяд звароту ўсяго 4,75 дня. Раздзеленыя адлегласцю каля 6,61 мільёна міль (10,6 мільёна кіламетраў), іх масы былі вызначаны па вымярэннях радыяльнай хуткасці з дапамогай спектрографа на 1,5-метровым рэфлектары Цілінгхаста ў абсерваторыі Ўіпла ў Арызоне. Трэцяя, знешняя зорка, здзяйсняе абарачэнне вакол падвойнай пары за 412,8 дня (1,13 гады), знаходзячыся на адлегласці 157,7 мільёна міль (253,7 мільёна кіламетраў).
Гэтая трайная зацьменная зорка значна шырэй за многія іншыя выяўленыя патройныя зацьменныя зоркі, такія як Лямбда Цяльца, якая была ідэнтыфікавана ў 1956 годзе як першая вядомая трайная зацьменная зорка, у якой перыяд самай знешняй зоркі складае 30,5 дня. Яшчэ бліжэй знаходзіцца TIC 290061484, трайная зацьменная зорка, выяўленая тэлескопам TESS у 2024 годзе, у якой перыяд цэнтральнай падвойнай зоркі складае 1,8 дня, а перыяд знешняй зоркі - усяго 24,5 дня.
Небяспечная тэрыторыя для планет.
Ці могуць такія трайныя сістэмы ўтрымліваць планеты? Існуе зона адчужэння для планет на калязорных арбітах вакол падвойных зорак, у якой планета не можа наблізіцца бліжэй, чым у чатыры разы які перавышае перыяд падвойнай сістэмы. У выпадку ўнутранай падвойнай сістэмы ў TIC 295741342 гэта прывяло б да зоны нестабільнасці да арбітальнага перыяду ў 19 дзён, што ўсё яшчэ даволі блізка да падвойных зорак. Аднак прысутнасць знешняй трэцяй зоркі, размешчанай крыху далей, чым адлегласць Марса ад Сонца, абмяжуе многія магчымыя планетныя арбіты на большай адлегласці ад падвойнай сістэмы. Трэцяя зорка магла б мець свае ўласныя планеты, але зноў жа, падвойная сістэма зрабіла б любыя планеты на вялікіх арбітах нестабільнымі.
Аднак у шырокіх патройных сістэмах магчыма існаванне стабільных планетных арбіт, хоць і з некаторымі агаворкамі.
«Арбіта планеты павінна быць вельмі шырокай, – сказаў Паўэл. - І знайсці яе будзе складана».
Адна з самых шырокіх зацьменных трайных сістэм – TIC 99013269, дзе знешняя зорка знаходзіцца на арбіце з перыядам звароту 604 дні на адлегласці каля 230 мільёнаў міль (370 мільёнаў кіламетраў) – менш за палову адлегласці Юпітэра ад нашага Сонца.
Цікава паразважаць аб тым, што б перажылі насельнікі любых міроў або месяцаў, якія існуюць вакол знешняй зоркі, падчас зацьменняў. Уявіце сабе мір з заселеным месяцам, прыліўна захопленым сваёй планетай. Вялікую частку часу ён будзе знаходзіцца ў якім-небудзь выглядзе дзённага святла, няхай гэта будзе ад сваёй зоркі, якая з'яўляецца самай знешняй зоркай, ці ад падвойнай зоркі, размешчанай крыху далей, ці нават ад адлюстраванага святла ад планеты. Аднак у пэўныя моманты будзе выбудоўвацца серыя зацьменняў - знешняя зорка будзе засланяе падвойную зорку, а планета будзе засланяе знешнюю зорку, калі глядзець з месяца.
Гэта адбывалася б толькі ў тых выпадках, калі звернутае да планеты паўшар'е Месяца знаходзілася б у поўнай цемры.
Будучая звышновая
Хоць капланарная прырода TIC 295741342 кажа нам пра яе паходжанне, тое, што мы даведаліся пра зоркі дзякуючы таму, што яны капланарныя, таксама кажа нам пра тое, як яны скончаць сваё жыццё.
Вонкавая зорка ў сістэме TIC 295741342 пачынае старэць. Яна адышла ад галоўнай паслядоўнасці зорак, падобных Сонцу, якія спальваюць вадарод, і ператварылася ў чырвонага гіганта. Яе дыяметр ужо ў 10,6 разоў перавышае дыяметр нашага Сонца, і яна працягне пашырацца. У рэшце рэшт, яна стане настолькі вялікай і дыфузнай, што гравітацыя падвойнай зоркі пачне адымаць матэрыю ў чырвонага гіганта, што можа прывесці да разнастайных непрадбачаных наступстваў.
Яго дыфузныя вонкавыя пласты могуць утварыць агульную абалонку з зорнага рэчыва, навакольнае ўсе тры зоркі. Гэта можа прывесці да нестабільнасці арбіты падвойнай сістэмы і патэнцыйнаму зліццю. Затым, у будучыні, калі кампанент падвойнай зоркі ўвойдзе ў фазу чырвонага гіганта, праз доўгі час пасля таго, як знешняя зорка ператворыцца ў кампактны белы карлік, перанос масы можа пачацца зноў у процілеглым кірунку, і рэчыва будзе валіцца на паверхню белага карліка. Гэта выкліча выбуховыя ўспышкі на белым карліку, якія будуць назірацца па ўсёй галактыцы як вывяржэнне новых зорак.
Такім чынам, здаецца, што гісторыя трох зорак TIC 295741342 ужо напісана, дзякуючы дбайным назіранням, улучальным чатырохгадовыя даследаванні радыяльных хуткасцяў для разліку масы планет, назіранням зацьменняў з дапамогай TESS і азначэнні формы арбіты вонкавай зоркі.
«Каштоўнасць гэтай сістэмы заключаецца ў вычарпальных дадзеных, – сказаў Паўэл. - Гэта робіць сістэму выдатным кандыдатам для эвалюцыйных даследаванняў ».
Вынікі назіранняў аб'екта TIC 295741342 апісаны ў артыкуле, размешчанай у цяперашні час у архіве прэпрынтаў arXiv.