Tidligere blev det kun fundet, at en RR Lyrae-stjerne - af mange tusinder kendt - kredsede i et dobbeltstjernersystem. Nu har astronomer øget antallet med 2000%!
Se større. | Ser vi mod den centrale bule i vores egen galakse, Mælkevejen, med positionerne for RR Lyrae binære kandidater angivet som røde cirkler. Billede via D. Minniti / Royal Astronomical Society
Astronomer kender mange dobbeltstjernersystemer, og nogle systemer, hvor tre, fire og endnu flere stjerner kredser om hinanden. Men af grunde, som ingen kunne forklare, er stjerneklassen kendt som RR Lyrae-variabler syntes at leve deres liv helt alene. Tidligere denne måned (1. april 2015) ændrede astronomer denne opfattelse, da de meddelte, at de fandt omkring 20 RR Lyrae-systemer, der ser ud til at bestå af to stjerner. Det er en stigning i kendte RR Lyrae-binære systemer på op til 2000% med hensyn til tidligere tallies (med andre ord, bare et sådant system var kendt forud for denne undersøgelse). Disse forskere offentliggjorde deres forskning i Månedlige meddelelser om Royal Astronomical Society Letters.
RR Lyrae-variabler - opkaldt efter den første kendte sådan stjerne, den variable stjerne RR i stjernebilledet Lyra - er blandt de ældste kendte stjerner i vores galakse og andre galakser. Undersøgelser af dem afslører muligvis skjult viden om vores Mælkevejs oprindelse og udvikling. Royal Astronomical Society forklarede i en erklæring:
Egnede binære systemer er af ekstrem betydning inden for astrofysik, da deres egenskaber kan udledes med enestående nøjagtighed ved detaljeret analyse af deres orbitalegenskaber.
... manglen på RR Lyrae-stjerner i binære systemer har gjort en direkte vurdering af nogle af deres nøgleegenskaber vanskelig.
Oftest måtte teori påberåbes for at udfylde kløften.
RR Lyrae-variabler er gamle stjerner. De ændrer sig i lysstyrke i en regelmæssig cyklus på et par jorddage, som undertiden spænder ned til et par timer. Lysstyrkeændringen sker, når stjernen varierer i størrelse. Når den krymper, bliver dens overflade opvarmet som et stempel, der komprimerer luft til et lille volumen. Efterhånden som RR Lyraes overflade udvides, afkøles den. Billed og billedtekst via edocs.uis.edu.
De nye RR Lyrae-binarer blev fundet af et internationalt forskerteam ledet af astronomer ved Millennium Institute of Astrophysics ved University of Chile og Pontificia Universidad Católica de Chiles Institut for Astrophysics.
Af de 22 RR Lyrae-binære kandidater har 12 nok data indsamlet om dem til astronomerne til at konkludere med stor tillid til, at de faktisk består af to stjerner, der kredser om hinanden. Astronom Gergely Hajdu, hovedforfatter af undersøgelsen, sagde:
I solkvarteret findes omtrent hver anden stjerne i en binær. Problemet med RR Lyrae-variabler er, at det i lang tid var kendt, at en af dem var i et binært system i lang tid. Det faktum, at blandt 100.000 kendte RR Lyrae-stjerner kun en af dem havde set en sådan ledsager var noget virkelig spændende for astronomer.
I deres papir anvendte astronomerne en metode, de kalder lys-rejsetidseffekten, der udnytter subtile forskelle i den tid det tager stjernelys at nå os. Hajdu sagde:
RR Lyrae-stjernerne pulserer regelmæssigt og øger deres størrelser, temperaturer og lysstyrke markant og reduceres derefter inden for et par timer.
Når en pulserende stjerne er i et binært system, kan ændringerne i lysstyrke opfattet af os påvirkes af, hvor nøjagtigt stjernen er i løbet af sin bane omkring ledsageren. Således tager det længere tid på stjernelyset at nå os, når det er på det fjerneste punkt langs sin bane, og omvendt.
Denne subtile effekt er det, vi har opdaget hos vores kandidater.
Han sagde, at de 20 kandidat-RR Lyrae-binarer blev fundet ved at analysere ca. 2.000 af de bedst observerede RR Lyrae-stjerner - ca. 5% af den kendte befolkning af RR Lyrae-variabler - placeret i retning af de centrale dele af vores Melkevej-galakse.
Det 1,3-meter-teleskop, der blev brugt af OGLE-projektet, er placeret på Las Campanas-observatorium i det nordlige Chile. Dette teleskop, der blev brugt gennem mange år, gjorde opdagelsen af RR Lyrae-variablerne i binære systemer. Billede via Warszawa Universitet.
Forskerne sagde, at deres nye resultater skyldtes den høje kvalitet af deres data, der kom fra det polske OGLE-projekt. OGLE-teamet har indhentet sine data ved hjælp af det 1,3 meter lange Warszawa-teleskop i Chile. Holdet observerede gentagne gange de samme pletter i himlen i mange år. Hajdu sagde:
Den lange tidsperiode for disse observationer lader os endelig finde tegn på ledsagere omkring så mange af disse stjerner.