Астрономы задокументировали взлет и падение в редко наблюдаемом звездном танце

Солнце — единственная звезда в нашей системе. Но много точек света на нашем ночном небе не так одиноки. По некоторым оценкам, более трех четвертей всех звезд существуют в виде бираров — с одним компаньоном — или в еще более сложных отношениях. Звезды, расположенные в тесной близости, могут драматически влиять на своих соседей. Они могут лишать материала друг друга, сливаться или искажать движения друг друга в космосе.

И иногда эти изменения разворачиваются в течение нескольких поколений, рассказывают в Вашингтонском университете.

Именно это обнаружила команда астрономов из указанного вуза, Университета Западного Вашингтона и Калифорнийского университета в Ирвине, проанализировав более 125 лет астрономических наблюдений неподалеку расположенного звездного бинара под названием "HS Hydrae". Эта система известна как затмевающийся бинар: с Земли кажется, что две звезды проходят друг над другом — или затемняют друг друга — когда они вращаются вокруг общего центра масс. Затмения приводят к периодическому уменьшению количествц света, излучаемого бинаром.

11 января на 237-м заседании Американского астрономического общества команда сообщила о более чем столетних изменениях в затмениях звезд в HS Hydrae. Века назад эти две звезды начали затемняться в небольших количествах, увеличиваясь до почти полного затмения до 1960-х годов. Затем степень затемнения резко упала в течение полутора века и прекратится примерно в феврале 2021 года.

"Существует историческая запись наблюдений за HS Hydrae, которая по сути охватывает современную астрономию — начиная с фотопластинок в конце 19 века и заканчивая спутниковыми снимками, сделанными в 2019 году. Погрузившись в эти записи, мы задокументировали полный взлет и падение этого редкого типа затмевающегося бинара", - сказал руководитель группы Джеймс Дэвенпорт, доцент кафедры астрономии Вашингтонского университета и заместитель директора Института DIRAC Вашингтонского университета.

Затмение двух звезд, входящих в состав HS Hydrae, меняются, поскольку иное тело — скорее всего, третья, незамеченная звезда-компаньон — меняет ориентацию бинара относительно Земли. Такие системы, как эта, называются эволюционирющими затмевающимися бинарами, и, по словам Давенпорта, они редки — на сегодня их известно всего около дюжины. Идентификация этого типа бинара требует многочисленных наблюдений для поиска долгосрочных изменений степени затемнения, что указывало бы на то, что ориентация бинара меняется со временем.

HS Hydrae имеет такой наблюдательный рекорд, поскольку, находясь на расстоянии 342 световых года от нас, она является относительно близкой и яркой системой, а две звезды вращаются друг вокруг друга каждые 1,5 дня. Ученые впервые сообщили, что HS Hydrae был затмевающимся бинаром в 1965 году. В статье 2012 астрономы из Швейцарии и Чехии сообщили, что величина затмения у HS Hydrae уменьшилась с 1975 по 2008 год, указывая на то, что две звезды затемняются все меньше и меньше со временем. Эта команда также предположила, что затмение закончатся примерно в 2022 году.

Дэвенпорт и его команда взялись за HS Hydrae, используя наблюдения за системой, сделанные в 2019 году Спутником обзора транзитов экзопланет (TESS) НАСА. Они увидели падения в свете от HS Hydrae только на величину в 0,0075 — признак того, что две звезды чуть закрывают друг друга во время затмений. Для сравнения: в затмениях в 1975 году наблюдалось падение на величину большую, чем на 0,5.

Новости по подобной теме:

		Астрономы открыли бинарную систему с белым карликом до-низкой массы
		Когда сверхновая - неудачная: редкая бинарная звезда имеет удивительно круглую орбиту
		Без дополнительных данных, происхождение черной дыры может быть “закручено” в любое направление

"Пятьдесят лет назад эти две звезды почти полностью затемняли друг друга. В начале XXI века степень затемнения составляла около 10%, и в последних наблюдениях от 2019 они едва перекрывались", - сказал Давенпорт.

Получив эти новые данные, команда теперь прогнозирует, что затмение HS Hydrae прекратятся примерно в феврале 2021 года.

Наблюдение с 1960-х по 2019 год каталогизирует упадок HS Hydrae как эволюционирующий затмевающийся бинар. Но Дэвенпорт и его команда также обнаружили доказательства его подъема. "Цифровой доступ к небесному веку в Гарварде", или DASCH, представляет собой цифровой каталог фотометрических данных, взятых из астрофотографичних пластин Гарвардского университета за более чем столетний период. Команда добыла нужную запись и нашла наблюдения за HS Hydrae с 1893 по 1955 годы, которые они могли проанализировать для поиска признаков затмение.

Исследователи разделили наблюдения DASCH по HS Hydrae по десятилетиям. С конца 19 века до бурных 20-х годов HS Hydrae не показывал заметного затемнения. Но все начало меняться в 1930-х годах, когда они измерили умеренное падение яркости на величину 0,1. Степень затемнения росла в течение 1940-х годов и достигла максимума в 1950-х годах с падением яркости на 0,5 величины.

Основываясь на этой 126-летней истории наблюдений за HS Hydrae, команда прогнозирует, что система снова начнет затемняться примерно в 2195 году. Но предполагается, что третий спутник — который, как предусмотрели другие команды, является маленькой тусклой звездой М-карликом — продолжает вести себя так, как до сих пор.

"Мы не узнаем наверняка, если не будем продолжать поиски", - говорит Дэвенпорт. "Лучшее, что мы можем сказать сейчас, это то, что HS Hydrae постоянно меняется в течение развития современной астрономии".

Такие миссии, как TESS, скорее всего, обнаружат больше эволюционирующих затемняющихся бинаров в ближайшие годы. Это должно открыть для астрономов новые возможности понять, как строятся звездные системы, а также как они меняются со временем — будь то хлопотливые, динамические системы, такие как HS Hydrae, или более тихие системы, такие как наша.

Читайте еще интересные новости о космосе.

• бинарная система