Астрономы изучают орбиты шестиугольной системы — сложной системы из шести звезд, вращающихся вокруг друг друга, — чтобы измерить массы отдельных звезд. Для этого команда использовала данные почти за 200 лет!
Звездные бальные залы: лаборатории для взвешивания
звезд Множественные звезды — двойные, тройные и даже системы с четырьмя, пятью или даже шестью компонентами — могут многому нас научить. Измеряя орбиты звезд и применяя законы Кеплера , астрономы могут определять массы звезд (и других тел, таких как планеты или черные дыры ). Это чрезвычайно важные измерения, потому что другие измерения звезд (планет и других тел) можно использовать только для вывода массы объекта, делая предположение, основанное на излучаемом им свете. Большая часть нашего понимания звезд связана с этими «динамическими» измерениями массы двойных звезд .
Множественные звездные системы также интересны сами по себе — то, как они вращаются и как они вращаются, многое говорит астрономам о том, как происходит звездообразование и каковы его вероятные и маловероятные результаты.
Кастор: шесть звезд
Кастор — вторая по яркости звезда в созвездии Близнецов , следующая за Поллуксом . С появлением телескопов астрономы в 18-м и 19-м веках обнаружили, что Кастор на самом деле представляет собой двойную систему - Кастор А и В. Затем выяснилось, что это тройная система, когда была открыта звезда YY Близнецов (Кастор С), которая вращается вокруг Кастор А и Б. Проблемы действительно начали накапливаться, когда в 1896 году Кастор Б дважды был измерен спектрографом . Измерения проводились с интервалом в четыре дня. Лучевая скорость звезды резко изменилась между двумя наблюдениями, и дальнейшие измерения показали, что звезда является спектрально-двойной.. Более поздние наблюдения Kastor A и Kastor C показали, что они также являются спектрально-двойными! Одна звезда стала шестью звездами, и все они танцуют вокруг друг друга.
Движение Kastor AB было зарегистрировано с 18 века, поэтому у современных астрономов было много архивных данных, с которыми можно было работать, сопоставляя орбиту со своими данными. Но они не остановились на архиве, потому что хотели полностью охарактеризовать орбиты этой системы. Моделирование даже тройных звездных систем может быть сложным, поскольку необходимо учитывать вклад других звезд в движение данной звезды. Полное орбитальное решение не может быть определено только на основе измерений лучевых скоростей, потому что эти скорости говорят только о движении звезд к наблюдателю или от него. Однако спектрально-двойные системы расположены так близко друг к другу, что даже самые большие телескопы с мощной адаптивной оптикой могут выйти из строя.они не могут их разделить. Без измерения их небесного движения их орбиты и, следовательно, их фактические массы оставались неизвестными.
Интерферометрия спешит на помощь
Авторы статьи, опубликованной 13 декабря 2022 года, провели новые наблюдения Кастор А и В, используя массив Центра астрономии с высоким угловым разрешением (CHARA) , оптический интерферометр с длинной базой, расположенный на горе Уилсон, Калифорния. Благодаря разрешающей способности интерферометрии авторы смогли напрямую измерить положение каждой спектроскопической пары во времени, впервые отобразив каждую орбиту во всех трех измерениях. В сочетании с архивной астрометрией и измерениями лучевой скорости авторы смогли подобрать каждый орбитальный путь и определить динамические массы для всех компонентов системы.
Авторы определили звездные массы с точностью до 1%, что позволило им полностью охарактеризовать звезды и сделать вывод об их возрасте (еще одно чрезвычайно сложное измерение). Они обнаружили, что орбиты бинарных пар вокруг друг друга не выровнены, но, тем не менее, считают, что вся система динамически стабильна. Эти измерения позволят в будущем изучить динамическую стабильность системы еще более подробно и помогут нам понять, какой может быть окончательная судьба этих редких гексакратных систем.