Tanec je oblíbenou zábavou mnoha párů. Houpat se na tanečním parketu, využívat fyzikální zákony ke kroucení ve správnou chvíli a doufejme, že nešlápnout na žádné prsty, je umění samo o sobě. Stejné fyzikální zákony, které ovládají páry na tanečním parketu, také řídí (do určité míry) mnohem větší tanec hvězdných objektů. A nedávno astronomové začali chápat složitost toho, jak dvojhvězdy tančit spolu – ukázalo se, že to není tak jednoduché jako tango.
Stejně jako u mnoha tanečních stylů jsou pro začátek potřeba dvě hvězdy. Binární hvězdné soustavy se obvykle tvoří v oblacích prachu a plynu známých jako hvězdné školky . Někdy tyto školky rodí hmotné hvězdy přibližně osmkrát větší než Slunce. Tyto hmotné nové hvězdy obvykle tvoří menší hvězdu ve svém hvězdném sousedství, z důvodů, které jsou dosud neznámé, a tyto dvě se spárují, aby se staly dvojhvězdným systémem.
Mladé dvojhvězdy. Obrazový kredit: NASA
Tyto hvězdné školky, rozptýlené po celém vesmíru, se mohou velmi lišit věkem. Tým pod vedením Dr. Maria Claudia Ramirez-Tannus z Institut Maxe Plancka pro astronomii , zjistili, že oběžné rychlosti těchto binárních hvězdných systémů se zřejmě výrazně liší v závislosti na věku mateřské školky, ze které se narodily.
Data podporující tuto myšlenku byla shromážděna spektrografy v Velmi velký dalekohled , kde vědci použili posuny ve spektrálních čarách hvězd k výpočtu jejich radiální rychlosti. Tato data ukázala, že masivní dvojhvězdy v mladších mateřských školkách mají s větší pravděpodobností nižší radiální rychlost mezi párovými hvězdami než hvězdy zrozené ze starších mateřských škol.
Výzkumníci poukazují na to, že nejpravděpodobnější vysvětlení rozdílů v radiální rychlosti pochází z běžně chápaného fyzikálního jevu – konverzace moment hybnosti . To jednoduše říká, že když dvě tělesa obíhají těsněji kolem sebe, jejich radiální rychlost se zvyšuje. Dokument také poznamenává, že i když výsledky, které našli, nejsou způsobeny pouze tímto fyzikálním zákonem, určitě hrají určitou roli.
Existují dvě možná vysvětlení, která by mohla způsobit, že dvě hvězdy rychle zmenšily svou orbitální velikost kolem druhé, a tím zvýšily svou radiální rychlost. Jeden je způsoben jednoduše třením, zatímco druhý může být výsledkem zásahu jiného tanečního partnera.
MAXI J1820+070 je binární pár, který má jednu černou díru a jednu hvězdu. Černá díra vysílá relativistické výtrysky a Chandra o tom natočila film. Obrazový kredit: Chandra X-Ray Observatory
Třetí hvězda by mohla narušit světský pohyb dvou hvězd v binárním systému, což je propracovaný příklad problém tří těl . Gravitační studna tohoto dalšího tanečního partnera by mohla vrhnout dvě hvězdy binárního systému na eliptičtější dráhu, která se nakonec zvrhne na mnohem menší poloměr. V některých případech tato interference vymrští třetího partnera zcela mimo taneční parket a mimo gravitační pole dvou zbývajících hvězd, což astronomům ztěžuje zjištění, zda tam vůbec někdy byl.
Další potenciální vysvětlující scénář je o něco všednější a lze si ho představit tak, že taneční parket není dostatečně navoskován. Tření s plynem a prachem, které zůstávají ve hvězdné porodnici, může způsobit, že se orbitální vzdálenost dvou hvězd v systému dramaticky sníží, čímž se zvýší jejich oběžná rychlost.
Výsledky této studie poukazují na složitost ve snaze porozumět nejen tomu, jak se dvojhvězdné systémy pohybují ve vztahu k sobě navzájem, ale dokonce i to, jak se tak vůbec začaly pohybovat. Bez ohledu na to, jak těžké se může zdát nešlápnout svému partnerovi na nohu během samby, spletitost mezihvězdné fyziky je mnohem složitější.
Další informace:
MPIA: Tanec masivních hvězdných párů
VEN: Toto je binární hvězda v procesu formování
VEN: Binární hvězdy obíhající kolem sebe UVNITŘ planetární mlhoviny
Hlavní obrázek: Vysvětlené ilustrace dvou scénářů. Kredit: MPIA Graphics Team