Недавно астрономы распутали особо сложный сигнал и раскрыли его удивительно элегантную причину: не одна, две и даже не три, а четыре звезды, соединенные в бесконечном танце.
Загадочная кривая блеска
За последние 20 лет астрономы собрали немало кривых блеска звезд. Большинство из них представляют собой предсказуемые, довольно простые временные ряды: вы знаете, яркость данной звезды может псевдорегулярно колебаться вокруг своего среднего значения, когда появляются и исчезают пятна, или звезда сжимается и набухает, но в целом большинство кривых не обнаруживает ничего удивительного. . Несколько захватывающих кривых скрывают предательскую подпись транзитной планеты . Следующая горстка, к сожалению, содержит аналогичную сигнатуру затменных двойных звезд . a Почти все они могут быть объяснены довольно простыми моделями, всего одной или двумя звездами и их планетами, живущими своей обычной жизнью.
Однако несколько кривых блеска из сотен тысяч зарегистрированных до сих пор удивительно странны. Возьмем, к примеру, измерения источника под названием TIC 114936199, который спутник для исследования транзитных экзопланет (TESS) наблюдал тремя отдельными фрагментами продолжительностью около 30 дней.
Второй и третий из этих фрагментов выглядят как стандартная затменно-двойная система. Но тот первый бит… Что может быть причиной таких глубоких, неповторяющихся провалов?
Чтобы выяснить это, группа под руководством Брайана Пауэлла (Центр космических полетов имени Годдарда НАСА), ведущего автора статьи , начала изучать системы все большего и большего числа затменных звезд, чтобы объяснить, как природа могла создавать такие странные провалы в первом секторе, но не в первом секторе. Несколько подсказок заставили их рассмотреть набор из четырех звезд, которые TESS заметила ранее. Однако описание размера, положения и скорости этих четырех звезд оказалось довольно сложной задачей.
Задача подгонки Блуждая по такому широкому пространству параметров, Пауэлл и его коллеги обнаружили, что стандартные процедуры подгонки методом Монте-Карло теряются на высотах локальных минимумов и не могут найти разумного решения. Команда сначала увеличила вычислительную мощность, переключившись на суперкомпьютеры НАСА, а затем применила другие алгоритмы, такие как оптимизация роя частиц и дифференциальная эволюция. На этом этапе поиска команда перебрала миллионы возможных комбинаций за сотни тысяч часов вычислений.
Все эти усилия привели их к разумному решению, и когда они почувствовали, что близки, команда перезапустила свой алгоритм сопоставления. На этот раз он направился к окончательному решению — конфигурации из четырех звезд, вращающихся вокруг трех разных центров.
Эффективное решение
Модель точно предсказала каждый из многих провалов сложной картины в первом секторе TESS и успешно объяснила, почему картина не повторяется: самые внутренние звезды, Аа и Аб, затмеваются каждые 3 дня, но в этом первом секторе в течение 12 дней , оба, пока они не затмили звезду C, когда она дрейфовала на заднем плане. Эта конкретная договоренность должна повториться в 2025 году, но тогда нам придется гораздо дольше ждать следующей настройки в 2071 году. Хотя это не первая четверная звездная система, наблюдаемая TESS, она первая в такой конфигурации 2+1+1. Будем надеяться, что через три года астрономы смогут наблюдать еще одну серию сложных затмений, а если нет, то им придется ждать полвека, прежде чем они снова смогут насладиться столь драматичным зрелищем.