Международная группа астрономов с помощью космического телескопа Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) идентифицировала необычную тройную звездную систему, получившую обозначение TIC 290061484. Общий период ее обращения составляет лишь 24,5 дня, что существенно меньше предыдущего показателя в 33 дня, который считался рекордным для подобных систем.
Ученые обозначают системы, состоящие из трех звезд, связанных между собой гравитацией и вращающихся вокруг общего центра масс, как тройные звездные системы. По сравнению с одиночными звездами, они характеризуются более сложным динамическим поведением и большим разнообразием конфигураций орбит.
Ближайшая к Солнцу звездная система, Альфа Центавра, включает в себя две звездоподобные звезды (Альфа Центавра A и B) и красного карлика Проксиму Центавра — третьего по яркости объекта, вращающегося вокруг них на значительном удалении. В 2017 году астрономы получили окончательное подтверждение гравитационной связи Проксимы Центавра с Альфой Центавра A и B, что зафиксировало её статус тройной системы.
Недавно открытая система TIC 290061484 существенно отличается от ранее известных объектов. Ее особенность заключается в небольших размерах, сложной динамике и крайне коротком времени обращения вокруг звезды – 24,5 дня. Для сравнения, ранее рекорд принадлежал тройной системе Лямбда Тельца, с периодом в 33 дня, и держался на протяжении 68 лет.
Совершить открытие, результаты которого представлены в журнале The Astrophysical Journal, благодаря орбитальной обсерватории NASA TESS, которая регистрирует колебания яркости звезд, вызванные затмениями, это стало возможным.
Астрономы, анализируя аномальные колебания блеска объекта TIC 290061484, установили наличие третьей звезды в этой системе. Она периодически заслоняет внутреннюю двойная звёздная система, а также сама оказывается затмённой ею).
Сначала исследователи провели анализ обширных наборов данных, используя машинное обучение для предварительного выявления затмений. Затем была разработана сложная фотодинамическая модель, основанная на принципах гравитации. Она описывает взаимодействие трех звезд и их воздействие на орбитальные характеристики друг друга.
Следует подчеркнуть, что анализ данных был выполнен при участии астрономов-любителей из проекта Visual Survey Group, которые впоследствии стали соавторами научной публикации.
Согласно результатам моделирования, орбитальный период внутренней бинарной системы, состоящей из двух массивных звезд с массами, равными 6,85 и 6,11 солнечных масс, составляет всего 1,8 дня. Третья звезда, обращающаяся вокруг них с периодом в 24,5 дня, имеет массу, сопоставимую с 7,90 солнечных масс. Периодические взаимные затмения происходят между всеми тремя звездами.
Исследователи установили, что система TIC 290061484 является компонентом более сложной иерархической структуры, состоящей из четырех звёзд. Четвёртая звезда, чья масса оценивается в шесть масс Солнца, вращается вокруг тройной звёздной системы за период около 3200 дней, что соответствует примерно девяти земным годам).
«Как показало обнаружение объекта TIC 290061484, звездные системы в нашей Галактике могут быть удивительно разнообразными, заявил Веселин Костов, ведущий автор исследования из Центра космических полетов имени Годдарда NASA.
Системы, состоящие из трех тел и обладающие такой компактностью, как TIC 290061484, крайне редки во Вселенной, которую мы наблюдаем. В исследовании ученые также отметили, что приблизительно через 20 миллионов лет все три звезды объединятся в единый объект, что спровоцирует взрыв сверхновой второго типа и приведет к формированию нейтронной звезды.
Данное открытие существенно расширяет представления об этапах становления и развития сложных звездных систем, предоставляя астрономам возможность исследовать гравитационное воздействие между звездами.