Ett trippelsystem av objekt där ett svart hål ingår.

 

Bild https://news.mit.edu  Bildtext:I den här konstnärens rendering avbildas det centrala svarta hålet, V404 Cygni (svart prick), som håller på att förtära en närliggande stjärna (orange kropp till vänster), medan en andra stjärna (övre vit blixt) kretsar på ett mycket längre avstånd. Porträtt av Jorge Lugo.

Många svarta hål som upptäckts är en del av ett par. Dessa dubbelsystem består av ett svart hål och ett sekundärt objekt – till exempel en stjärna,  neutronstjärna eller et andra svart hål – som kretsar runt varandra och och hålls på plats av ett av de svarta hålens (eller hålet) gravitation och bildar ett omloppspar.

Nu visar  överraskande att bilden av svarta hål måste vidgas i förhållande till vilka objekt de kan hysa och hur de kan bildas.

I en ny studie publicerad i dagarna i Nature rapporterar fysiker vid MIT ((Massachusetts Institute of Technology) och Caltech (California Institute of Technology Pasadena, Kalifornien) att de för första gången har observerat ett "trippelsystem". I det upptäckta systemet är ett centralt svart hål i färd med att förtära en liten stjärna vilken rör sig i spiralform mycket nära det svarta hålet. Stjärnan tar bara 6,5:e dag för ett varv runt det svarta hålet något som är en konfiguration som liknar de flesta dubbelsystem där ett svart hål ingår. Men överraskande nog ses en andra stjärna också kretsa runt det svarta hålet, fast på ett mycket större avstånd. Fysikerna uppskattar att denna avlägsna följeslagare kretsar runt det svarta hålet där ett varv tar 70 000 år. Att det svarta hålet verkar ha ett gravitationellt grepp om ett objekt så långt bort väcker frågor om ursprunget till det svarta hålet. 

För att finna ett svar gjordes datorsimulering på trippelsystemet. Det blev tiotusentals simuleringar, var och en med ett något annorlunda scenario för hur den tredje stjärnan kunde ha blivit ett svart hål och därmed påverkat de andra två stjärnornas rörelser. Till exempel simulerades en supernova och varierades mängden och riktningen på den energi som den avgav. Man simulerade också scenarier av direkt kollaps, där den tredje stjärnan helt enkelt gav vika själv och bildade ett svart hål utan att avge någon energi.

 "De allra flesta simuleringar visar att det troligaste sättet trippeln uppstått är genom direkt kollaps", (innebär att det bildades ur en stjärna som kollapsade direkt vid sitt bildande) beskriver studiens författare Kevin Burdge, Pappalardo Fellow vid MIT Department of Physics.

Förutom att ge ledtrådar till det svarta hålets ursprung har den bortersta stjärnan också avslöjat systemets ålder. Fysikerna observerade att den yttre stjärnan råkar vara i färd med att bli en röd jätte – en fas som inträffar i slutet av en stjärnas liv. Baserat på denna övergång fastställde teamet att den yttre stjärnan är cirka 4 miljarder år gammal. Med tanke på att närliggande stjärnor blir till ungefär samtidigt drar forskarna slutsatsen att det svarta hålet också är 4 miljarder år gammalt.

Studiens medförfattare vid MIT är Erin Kara, Claude Canizares, Deepto Chakrabarty, Anna Frebel, Sarah Millholland, Saul Rappaport, Rob Simcoe och Andrew Vanderburg, tillsammans med Kareem El-Badry vid Caltech.

Möjligheten att det finns fler trippelsystem eller än större system är stor. Universums storlek innehåller säkert mycket mer att förstå och upptäcka än vi kan föreställa oss.

Be-stjärnor ( oftast dubbelstjärnor) kan istället vara Trippelstjärnor

 

En Be-stjärna, eller B[e]-stjärna, är en stjärna av spektraltyp B med emissionslinjer i normalt ej vanliga våglängder (Balmer-emissionslinjer). Beteckningen kommer ifrån spektraltypen där B anger den primära klassen, e anger emissionslinjer och hakparenteserna anger ovanliga våglängder.  Be-stjärnor med unika emissionslinjer uppträder bara under vissa tillfällen. 

PhD student Jonathan Dodd och Professor René Oudmaijer, from the University’s School of Physics and Astronomy i Edinburgh visar spännande nya bevis för att massiva Be-stjärnor – som hittills främst ansetts existera som dubbelstjärnor kan vara "trippelstjärnor.

Den anmärkningsvärda upptäckten kan revolutionera  förståelsen av objekten. Be-stjärnor är omgivna av en karakteristisk skiva bestående av gas  som liknar  Saturnus ringar. Men även om Be-stjärnor har varit kända i cirka 150 år har ingen hittills förstått hur dessa skiva bildas.

Konsensus bland astronomer har hittills varit att skivorna bildas genom Be-stjärnornas snabba rotation och  av att stjärnorna växelverkar med en annan stjärna som ett dubbelstjärnsystem.

Genom att analysera data från den europeiska rymdorganisationen ESA:s Gaia-satellit, beskriver forskarna att de nu har hittat bevis för att dessa stjärnor istället för dubbelstjärnor är trippelsystem –tre stjärnor som interagerar i stället för som tidigare antagits som dubbelstjärnsystem.

De observerade hur stjärnorna rörde sig över natthimlen under perioder av 10 år och även kortare perioder på cirka sex månader. Om en stjärna rör sig i en rak linje vet vi att det  är en stjärna men om det finns fler än en ses en liten vinglig- eller en spiralrörelse.

Vi tillämpade detta på de två grupper av stjärnor som vi såg på – B-stjärnor och Be-stjärnor – och vad vi upptäckte var att det till en början ser ut som att Be-stjärnor har en lägre grad av följeslagare (dubbelstjärnkonstellation)  än B-stjärnorna. Det är intressant eftersom vi förväntar oss att de ska ha en högre grad av detta istället, beskriver ledaren i forskningen till studien Prof Oudmaijer och tillägger: "Det faktum att vi inte ser dem kan bero på att följestjärnan (orna)  är för svaglysande för att upptäckas. Forskarna tittade sedan på en annan uppsättning data och letade efter stjärnor som ligger längre bort och fann att vid dessa större separationer är frekvensen av kompanjonstjärnor mycket likartad mellan B- och Be-stjärnorna.

Från detta kunde de dra slutsatsen att det i många fall inte bara är en extra stjärna som upptäckts utan även en tredje stjärna kommer in i bilden vilket tvingar en av dessa följeslagare närmare den ena av Be-stjärnorna i konstellationen – tillräckligt nära för att massa ska kunna överföras från den ena till den andra och bilda den karakteristiska Be-stjärnskivan. Detta kan också förklara varför vi inte ser dessa följeslagare då förklaringen är att de är för små och därmed svaga i sitt sken för att upptäckas efter att Be-stjärnan har sugit in mycket av dess massa.

Upptäckten kan få stor betydelse i andra delar av astronomin – bland annat vår förståelse av svarta hål, neutronstjärnor och gravitationsvågskällor.

Bild vikipedia på Be-stjärnan Achernar i stjärnbilden Eridanus, utplattad av sin extremt snabba rotation.

Dubbelstjärnor bestående av bruna dvärgar hittade.

Bruna dvärgar kallas ofta "misslyckade stjärnor". De är för stora för att betraktas som planeter och för små för att vara stjärnor. De har storleken mellan en gigantisk planet och en liten stjärna troligast avger de mestadels infraröd strålning. Bruna dvärgar verkar vara den felande länken mellan gasjätteplaneter som Jupiter och små stjärnor som röda dvärgar säger Adam Burgasser författare till en rapport om detta ämne och professor i fysik vid UC i San Diego. Han tillägger. "Medan vi letade efter planeter hittade vi en förmörkelse av brun dvärg i ett binärt (dubbelstjärnesystem) i detta fall där två bruna dvärgar upptäckts. 


Ett internationellt team av forskare fann fenomenet då de arbetade på ett projekt som kallas SPECULOOS.  Ett projekt där man letar efter beboeliga planeter som kretsar kring små stjärnor. 


Med detta projekt satte forskarna siktet på den bruna dvärgen 2MASSW J1510478-281817 mer känd som 2M1510. Den finns i stjärnbilden Vågen. Man ansåg att den såg lite annorlunda ut. Teamet bekräftade sin misstanke om att den bruna dvärgen var två efter observationer med det kraftfulla 10 meter långa Keck II-teleskopet och det 8 meter mycket stora teleskop i Chile, där SPECULOOS-teleskopen finns. 


Michaël Gillon, ansvarig utredare av SPECULOOS projektet, sade i uttalandet. ”Vad som gjorde detta till ett sällsynt fynd var att det fanns även en tredje komponent som kretsar längre bort från de två bruna dvärgarna vilket gör det till ett brun dvärg trippel system. 


Alla (min anm.) möjliga slag av konstellationer av stjärnsystem finns däruppe. En del mycket vanliga andra unika.
Bild från vikipedia  på storleksförhållanden upp till vår sol. OBS det finns större objekt än denna.