De ontdekking van een ‘drievoudige ster’ zou een revolutie teweeg kunnen brengen in het begrip van de evolutie van sterren

Een baanbrekende nieuwe ontdekking door wetenschappers van de Universiteit van Leeds zou de manier kunnen veranderen waarop astronomen enkele van de grootste en meest voorkomende sterren in het universum begrijpen. Het artikel “Gaia onthult verschillen in binariteiten van B- en Be-sterren op kleine schaal: bewijs dat massaoverdracht het Be-fenomeen veroorzaakt” werd gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society.

Onderzoek door Ph.D. Student Jonathan Dodd en professor René Oudmaijer van de afdeling Natuur- en Sterrenkunde van de universiteit wijzen op fascinerend nieuw bewijs dat massieve Be-sterren – waarvan eerder werd gedacht dat ze voornamelijk in binaire sterren bestonden – in werkelijkheid ‘triples’ zouden kunnen zijn.

De opmerkelijke ontdekking zou een revolutie teweeg kunnen brengen in ons begrip van de objecten – een subgroep van B-sterren – die worden beschouwd als een belangrijke ‘testbank’ voor het ontwikkelen van theorieën over hoe sterren in het algemeen evolueren.

Deze Be-sterren zijn omgeven door een karakteristieke gasschijf, vergelijkbaar met de ringen van Saturnus in ons eigen zonnestelsel. En hoewel Be-sterren al zo’n 150 jaar bekend zijn – ze werden voor het eerst geïdentificeerd in 1866 door de beroemde Italiaanse astronoom Angelo Secchi – wist tot op de dag van vandaag niemand hoe ze werden gevormd.

Tot nu toe zijn astronomen het erover eens dat de schijven worden gevormd door de snelle rotatie van Be-sterren en dat dit zelf kan worden veroorzaakt doordat de sterren interageren met een andere ster in een dubbelstersysteem.

Drievoudige systemen

De heer Dodd, corresponderend auteur van de studie, zei: “De beste indicatie hiervan, als je Star Wars hebt gezien, is dat er planeten zijn met twee zonnen.”

Maar door gegevens van de Gaia-satelliet van de European Space Agency te analyseren, hebben wetenschappers nu bewijs gevonden dat deze sterren daadwerkelijk in drievoudige systemen bestaan ​​- met drie op elkaar inwerkende lichamen in plaats van slechts twee.

De heer Dodd voegde hieraan toe: “We hebben de manier waarop sterren langs de nachtelijke hemel bewegen geobserveerd gedurende langere perioden, zoals tien jaar en kortere perioden van ongeveer zes maanden. Als een ster in een rechte lijn beweegt, weten we dat er maar één ster is, maar als er meerdere zijn, zien we een lichte schommeling of, in het beste geval, een spiraal.

“We hebben dit toegepast op de twee groepen sterren waar we naar kijken – de B-sterren en de Be-sterren – en wat we verwarrend vonden is dat het er in eerste instantie op lijkt dat de Be-sterren minder gezelschap hebben dan de B-sterren.” sterren. Dit is interessant omdat we zouden verwachten dat ze een hoger tarief zouden hebben.

Hoofdonderzoeker prof. Oudmaijer zei echter: “Het feit dat we ze niet zien, kan komen doordat ze nu te zwak zijn om gedetecteerd te worden.”

Massa overdracht

De onderzoekers onderzochten vervolgens een andere dataset en zochten naar verder weg gelegen begeleidende sterren. Ze ontdekten dat op deze grotere afstanden het aantal begeleidende sterren tussen de B- en Be-sterren zeer vergelijkbaar is.

Hieruit konden ze concluderen dat in veel gevallen een derde ster in het spel komt, die de metgezel dichter bij de Be-ster duwt – zo dichtbij dat massa van de een naar de ander kan worden overgedragen en de karakteristieke Be-sterschijf wordt gevormd. Dit zou ook kunnen verklaren waarom we deze metgezellen niet langer zien; Ze zijn te klein en te zwak geworden om ontdekt te worden nadat de “vampier”-ster een groot deel van hun massa heeft geabsorbeerd.

De ontdekking zou enorme gevolgen kunnen hebben voor andere gebieden van de astronomie, waaronder ons begrip van zwarte gaten, neutronensterren en bronnen van zwaartekrachtsgolven.

Prof. Oudmaijer zei: “Er vindt momenteel een revolutie plaats in de natuurkunde rond zwaartekrachtgolven. We observeren deze zwaartekrachtsgolven pas een paar jaar en er is vastgesteld dat ze het gevolg zijn van samensmeltende zwarte gaten.”

“We weten dat deze mysterieuze objecten – zwarte gaten en neutronensterren – bestaan, maar we weten niet veel over de sterren die ze zouden worden. Onze resultaten bieden een aanwijzing voor het begrijpen van deze zwaartekrachtgolfbronnen.”

Hij voegde eraan toe: ‘De afgelopen tien jaar hebben astronomen ontdekt dat binariteit een ongelooflijk belangrijk element is in de evolutie van sterren. We gaan nu meer richting het idee dat het nog complexer is en dat er rekening mee gehouden moet worden met drievoudige sterren.”

‘In feite’, zei Oudmaijer, ‘zijn triples de nieuwe binaire systemen geworden.’