gov-civil-vilareal.ptDe zon wordt omringd door miljoenen dubbelsterren!
>De zon zwaait alleen rond zijn galactische baan, een soloreis door de ruimte.
Maar voor de helft van de sterren in de Melkweg is dat niet het geval. Ze bestaan met een metgezel, een duo dat samen door de kosmos reist. Gebonden door de zwaartekracht, deze binaire sterren komen in een verbijsterende verscheidenheid aan kenmerken en zijn in veel opzichten de sleutel tot het begrijpen van de kosmos.
En nu weten we er zijn er meer dan een miljoen binnen ongeveer 3000 lichtjaar van de zon .
Dat is te danken aan het Gaia-observatorium en een toegewijd team van astronomen die de enorme hoeveelheid gegevens hebben verzameld die het heeft gegenereerd.
Een kunstenaarskaart van het Melkwegstelsel, met een cirkel met een straal van 3000 lichtjaar met als middelpunt de zon. Credit: NASA / JPL-Caltech / Robert Hurt (SSC-Caltech) / Phil Plait (annotatie)
Gaia is een missie van de Europese ruimtevaartorganisatie die om de zon draait in een stabiele positie op ongeveer 1,5 miljoen kilometer van de aarde. Zijn missie is het meten van de posities, bewegingen, kleuren en andere kenmerken van over bijna twee miljard sterren in de melkweg. Dat is het. Het specificeert niet naar wat voor soort ster te kijken (behalve dat het helder genoeg moet zijn om te zien) of inzoomen om een specifieke vraag te beantwoorden.
In plaats daarvan is het idee om een enorme database van sterren en hun fysieke parameters te creëren, zodat astronomen, hoe fantasierijk ze ook zijn, deze vervolgens kunnen ontleden om antwoorden te vinden op de vraag die ze hebben.
Een vraag is, hoeveel? binaire sterren zijn er die we kunnen vinden met behulp van Gaia-gegevens? En als we dat eenmaal in de hand hebben, wat kunnen we dan uit de gegevens leren over hen en sterren in het algemeen?
En dat is wat het team van astronomen deed . Om dubbelsterren te vinden, zochten ze naar paren sterren die beide op dezelfde afstand van de aarde stonden (met behulp van parallax , de schijnbare verandering in positie van een ster in de loop van de tijd terwijl Gaia om de zon draait) en met dezelfde snelheid in dezelfde richting bewegen - wat we noemen juiste beweging . Alle sterren die we kunnen zien draaien in een baan om het centrum van de Melkweg, en na verloop van tijd verandert hun positie aan de hemel als gevolg van die beweging. Gaia kan extreem kleine veranderingen in de positie van een ster meten, wat behoorlijk behoorlijke metingen oplevert tot 3000 lichtjaar.
Om er zeker van te zijn dat ze echte dubbelsterren hadden en geen toevallige uitlijningen tussen sterren op verschillende afstanden van ons, gingen ze door een reeks gegevensfilters en maakten ze de lijst leeg. Zo werden twee sterren gedropt die te ver van elkaar verwijderd waren om via de zwaartekracht aan elkaar te worden gebonden, net als sterren in clusters of onderdeel van een drievoudig stersysteem.
Uiteindelijk kunnen ze toevalsuitlijningen niet volledig elimineren, maar ze kunnen statistisch aantonen dat ze in hun uiteindelijke catalogus erg laag in aantal zijn.
De resultaten?
Hubble-afbeelding van een van de dubbelsterren die het dichtst bij de zon staan: Sirius A (midden) en zijn witte dwergmetgezel B (linksonder); A is ongeveer 10.000 keer helderder. Credit: NASA, ESA, H. Bond (STScI) en M. Barstow (Universiteit van Leicester)
tmnt 2 geheim van de ooze
Ze vonden 1,26 miljoen sterren met een kans van 90% om gebonden dubbelsterren te zijn, of, als ze de kans verhogen tot 99%, 1,1 miljoen sterren. Hoe dan ook, ruim een half miljoen binaire systemen binnen 3000 lichtjaar van de zon.
Dat is meteen een verbluffend resultaat. Het dichtstbijzijnde sterrenstelsel, Alpha Centauri, bevindt zich op meer dan 4 lichtjaar afstand. Daardoor lijkt het alsof er niet veel sterren dicht bij de zon zijn, maar dat aantal stijgt met de derde macht van de afstand waar je naar kijkt - onthoud, het volume van een bol is 4/3 x pi x straal3, en het is die straal in blokjes die domineert. Kijk 40 lichtjaar uit en er zullen duizend sterren zijn. Binnen 400 lichtjaar zijn er een miljoen.
Tegen 3000 lichtjaar zouden er ongeveer 400 miljoen sterren moeten zijn*! De meeste zijn echter te zwak voor Gaia om te zien. Maar van degenen die het kan, hebben meer dan een miljoen een toegewijde relatie met een andere ster.
![De twee sterren van het dubbelstersysteem [BHB2007] 11 zijn zich aan het vormen en trekken via een paar filamenten materiaal van de schijf die beide omringt, opgewikkeld door de beweging van de sterren om elkaar heen. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Alves et al.](https://gov-civil-vilareal.pt/img/binary-stars/0B/die-sonne-ist-von-millionen-von-doppelsternen-umgeben-3.jpg)
De twee sterren van het dubbelstersysteem [BHB2007] 11 zijn zich aan het vormen en trekken via een paar filamenten materiaal van de schijf die beide omringt, opgewikkeld door de beweging van de sterren om elkaar heen. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Alves et al.
De statistieken: Van deze dubbelsterren hadden 900.000 systemen beide sterren als sterren zoals de zon, die waterstof in hun kernen fuseerden tot helium, wat we noemen hoofdreeks sterren . 16.000 bevonden zich in een systeem met één hoofdreeksster en één witte dwerg, de hete kern van een ster die aan de ruimte wordt blootgesteld nadat de ster sterft. 1.400 bevonden zich in een witte dwerg / witte dwerg-systeem (meestal a dubbel gedegenereerd systeem ), hadden 10.000 systemen één ster die een reus was - bijna aan het einde van zijn leven en enorm opgezwollen - en 130 waren beide gigantische sterren. 13.000 waren systemen met subreuzen, waar de ster net begonnen is zijn brandstof op te gebruiken en op weg is om op te zwellen tot een reus.
Deze getallen zijn enorm nuttig voor astronomen. Sterren in dubbelsterren vormen samen uit dezelfde gaswolk, dus ze hebben dezelfde leeftijd en samenstelling. Dat helpt bij het elimineren van verstorende factoren bij het zoeken naar andere kenmerken. Hun baan om elkaar heen geeft je hun massa. Witte dwergen hebben een goed begrepen afkoelingssnelheid, dus we kunnen ook hun leeftijd krijgen (de zwakste die ze in de Gaia-gegevens zagen, waren meer dan 10 miljard jaar oud, een groot deel van de leeftijd van het heelal). Het observeren van de subreuzen en reuzen in deze systemen laat ons zien hoe ze ook in de loop van de tijd evolueren.
Kunstwerk met een tweede zon, een binaire metgezel van de zon die misschien miljarden jaren geleden heeft bestaan. Credit: M. Weiss
Het is waarschijnlijk gewoon toeval dat de zon niet in een binair getal staat. Sommige sterren zijn dat wel, andere niet. We hebben veel exoplaneten gevonden in binaire systemen, die rond één ster of beide draaien, dus het is niet zo dat enkele sterren de enige zijn met planeten. Maar hoe meer we weten over dubbelsterren, hoe beter ons begrip van de manier waarop planeten ontstaan ook.
En om eerlijk te zijn, we weten niet zeker of de zon altijd solo was. Het is mogelijk dat het ooit deel uitmaakte van een binair systeem . Dus nogmaals, als we er meer over leren, kunnen we de zon beter begrijpen, wat betekent dat we onszelf beter begrijpen.
Binair of niet-binair, het zijn allemaal sterren, elk de moeite waard om erover te leren en ze te begrijpen zoals ze zijn. Misschien zit er ook een meer algemene les in.
* Het sterrenstelsel is een platte schijf, dus rond deze afstand wordt de geometrie ingewikkelder dan het gebruik van de afstand in blokjes en het aantal neemt meer toe als de afstand in het kwadraat.
