En dubbelstjärna eller binärt stjärnsystem är ett
stjärnsystem som består av två stjärnor i stället för en enda som i vårt eget
solsystem. Dubbelstjärnorna kretsar kring samma tyngdpunkt.
85 % av stjärnorna därute ingår i dubbelstjärnsystem
(eller tre-fyrstjärnsystem) enligt nuvarande uppskattningar. Stjärnpar
utvecklas tillsammans ur samma molekylmoln av de material som finns i detta.
Astronomer förväntar sig därför att systemen(stjärnorna) har nästan identiska
sammansättningar och så även deras planetsystem. Men i många system är det inte
så. Föreslagna förklaringar till dessa olikheter är händelser som inträffade
efter att stjärnorna utvecklats. Men nu har ett team av astronomer för första
gången bekräftat att de faktiskt kan härstamma från tiden innan stjärnorna ens
började bildas.
Teamet leddes av Carlos Saffe vid Institute of
Astronomical, Earth and Space Sciences (ICATE-CONICET) i Argentina där
teleskopet Gemini South i Chile användes och ena halvan av International Gemini
Observatory, delvis finansierat av U.S. National Science Foundation som drivsav NSF NOIRLab. Med den nya, exakta Gemini High Resolution Optical SpecTrograph
(GHOST) studerade teamet olika våglängder av ljus, (spektra) som avgavs från
ett par jättestjärnor (binära) vilket avslöjade signifikanta skillnader i deras
kemiska sammansättning.
Tidigare studier har föreslagit tre möjliga förklaringar till kemiska skillnader mellan stjärnor i ett dubbelstjärnsystem. Två förklaringar involverar processer som skulle inträffat långt senare i stjärnornas utveckling: atomic diffusion eller sedimentering av kemiska grundämnen i gradientskikt (förändringar i skiktet) beroende på varje stjärnas temperatur och ytgravitation; eller uppslukandet av en liten, stenig planet, vilket skulle introducera kemiska variationer i en stjärnas sammansättning.
Den tredje möjliga förklaringen går tillbaka till själva
stjärnbildningen vilket tyder på att skillnaderna härstammar från ursprungliga områden
med olikhet i molekylmolnet vari de bildades. Enkelt uttryckt, om molekylmolnet
har en ojämn fördelning av kemiska grundämnen, kommer stjärnor som bildas i det
molnet att ha olika sammansättningar beroende på vilka grundämnen som fanns
tillgängliga på den plats där var och en av stjärnorna bildades. Hittills har
studier kommit fram till att alla tre förklaringarna är troliga.
Nuvarande studie som med hjälp av de
precisionsmätningar från ex GHOST-instrumentet samlar nu Gemini South nu in vilket
innebär observationer av stjärnor i slutet av sin existens för att avslöja den
miljö de kom till i, beskriver Martin Still, NSF:s programchef för
International Gemini Observatory. Detta ger oss möjlighet att utforska hur de förhållanden under vilka stjärnor
bildas kan påverka hela deras fortsatta existens under miljoner eller miljarder
år, tillägger han.
Tre konsekvenser av denna studie är av särskild
betydelse. För det första ger dessa resultat en förklaring till varför
astronomer ser dubbelstjärnor med så olika planetsystem. "Olika
planetsystem kan betyda mycket olika planeter – steniga, jordliknande,
isjättar, gasjättar – som kretsar kring sina stjärnor på olika avstånd och där
potentialen att stödja liv kan vara mycket olika", beskriver Saffe.
För det andra utgör dessa resultat en avgörande
utmaning för konceptet kemiskt innehåll – att använda kemisk sammansättning för
att identifiera stjärnor som kommit från samma miljö eller stjärnmiljö – genom
att visa att stjärnor med olika kemisk sammansättning kan ha samma ursprung (men inte behöver ha det).
Slutligen kommer observerade skillnader som tidigare
tillskrivits nedslag av planeter på en stjärnas yta att behöva granskas
eftersom de nu kan ses som att skillnaden har funnits där från stjärnans bildande.
Då
det gäller att stjärnor kan bildades i gasmoln men ändå vara olikt uppbyggda är
det inte konstigt, se på nebulosor dessa är inte kemiskt välblandade (påstår
jag).
Bild vikipedia. Animation av ett binärt stjärnsystem
som visar överföring av massa mellan stjärnorna.
