Egyedi hármas csillagrendszert fedeztek fel amerikai és bajai csillagászok

Borkovits Tamást, a Szegedi Tudományegyetem Bajai Obszervatóriumának tudományos főmunkatársát az MIT (Massachusetts-i Műszaki Egyetem) munkatársai 10 évvel ezelőtt keresték meg közös együttműködés reményében. Legutóbb a mesterséges intelligenciát is segítségül hívva egy eddig ismeretlen hármas csillagrendszert fedeztek fel.

– A fotometriai űrtávcsövek, amelyek voltaképpen műholdakra szerelt távcsövek, rengeteg csillagnak mérik folyamatosan a fényváltozásait, így keresnek bolygókat – mondta hírportálunknak Borkovits Tamás. Hozzátette: soha nem látott dolgokat is fel tudnak fedezni. A csillagok nagy része változócsillag. Ezek egy speciális fajtáját alkotják a fedési kettőscsillagok. Ilyenekkel foglalkoznak Baján és Magyarországon. Ezek egyetlen csillagnak látszanak és csak onnan lehet felismerni, hogy ott két csillag van, hogy időről időre, ha az éléről látjuk a pályát, akkor elfedik egymást, és ezért azt látjuk, hogy a csillag fénye elhalványodik. A naprendszeren kívüli bolygókat ugyanilyen elven keresik, tudtuk meg a csillagásztól.

A Neptunusz bolygót is hasonló módon fedezték fel

– Korábban is tudtuk, hogy létezik sok hármas csillagrendszer. A Kepler űrtávcső előtt azonban olyat soha nem láttunk, hogy ez a harmadik csillag is elfedi a fedési kettőscsillagot. Ezek az extra fedések teljesen különleges fénygörbét produkálnak. Ha ezeket jól értelmezzük és visszafejtjük hihetetlen mennyiségű információt meg lehet tudni a csillagokról. Emellett, ha ilyen közel van a harmadik csillag, akkor a csillagok gravitációsan is zavarják egymást, változik a pálya alakja, a mozgás sebessége, és ezek a zavarok így megjelennek már nem csak az extra, harmadik testfedésekben, hanem a fedési kettőscsillagok szokványos kölcsönös fedéseiben is – számolt be Borkovits Tamás.

Gyakorlatilag ugyanúgy, ahogy a 19. században a Neptunusz bolygót felfedezték a Naprendszerünkben, hogy azt látták, hogy a Szaturnusz és az Uránusz nem úgy mozog, ahogy kellene, és ebből gondolták, hogy van ott még egy plusz bolygó. 

Az egyedi hármas csillagrendszer felfedezéséhez a MI segítsége is hozzájárult

– Ilyen számításokat csináltam egyrészt a csillagokra. Ezekből látszott, hogy a fedések nem egyenletesen történtek a harmadik test zavaró hatásai miatt. Ilyen gravitációs perturbációk persze olyan szoros hármas csillagrendszerekben is bekövetkeznek, és kimutathatók, ahol a harmadik csillag nem fedi el a fedési kettőscsillagot. A legizgalmasabb azonban az, amikor a csillagok el is fedik egymást és vannak gravitációs perturbációk is. Még a Kepler űrtávcsővel kezdtük, az amerikai kollégáimmal való együttműködésünket kezdetben. Azóta a TESS távcsőnél már rutinszerűen megy az együttműködés. A TESS űrtávcső havonta több mint 50-100 millió csillag fénygörbéjét állítja elő. Ezek vizsgálata, osztályozása már nem lehetne lehetséges mesterséges intelligencia nélkül – részletezte a csillagász.

A NASA csillagászai előállítanak fénygörbéket, és a MI megjelöli azokat a fénygörbéket amelyek gyanúsak, hogy ott mintha lehet valami. – Ezután lelkes amatőr csillagászok – bárki lehet, akinek van jó számítógépe és éles szeme – végignézik a körülbelül egymillió fénygörbét, amit az MI gyanúsnak jelölt meg és kiszelektálnak egy-két izgalmasabb fénygörbét. Ezt követően jönnek a NASA-s és MIT-s csillagász kollégáim, és velük mi, professzionális csillagászok mélyebb vizsgálatnak vetjük alá az így fennakadt fénygörbéket. S, ha kiderül valamelyikről, hogy triplán fedő, szoros hármascsillagtól származik, akkor következem én.

Eddig nem ismertek ennyire rövid periódusú hármas csillagot 

A jelenlegi rendszer különlegessége: bő 12 naponta ismétlődnek az extra fedések, vagyis akkor, amikor vagy a harmadik csillag fedi el a belső, fedési kettőscsillag egyik vagy másik (vagy akár mindkettő) komponensét, vagy pedig azok fedik el a harmadik csillagot.

Maga a belső kettőscsillag keringési ideje körülbelül 1,8 nap, azaz ennyi időközönként következik be két sima, szabályos kettőscsillag-fedés. A bő 12 naponta bekövetkező extra, vagy harmadik testfedések viszont általában hosszabb ideig tartanak, és teljesen változatos az alakjuk. Az a legizgalmasabb hogy ennyire rövid periódusú hármas csillagot még soha nem ismertünk. Először szkeptikus voltam, amikor eljutott hozzám a dolog – mondta Borkovits Tamás csillagász.

68 éve fedeztek fel, olyan csillagrendszert, ahol háromnapos fedési idejű kettőst ismertek és van közötte egy 33 napos keringési idő. Jelen csillagok esetében megjelent a 24 napos ciklicitás, ez értelmet adott az egész megfigyelésnek. Kiderült, hogy ez egy 24,5 napos periódusú hármas csillagrendszer. Úgy kell elképzelni, mintha a mi Naprendszerünkön belül a Merkúr pályájára beraknánk három olyan csillagot, amiknek a tömege külön-külön több mint hatszorosa a mi Napunk tömegének. Tehát három darab a Napnál 6-7-szer nagyobb, jóval forróbb csillagról van szó, amik nagyon közel vannak egymáshoz.

A fizikai paraméterek meghatározásához Borkovits Tamás az elmúlt 10 évben erre írt egy programot, kódot, ennek függvényében meg tudják mondani a csillagok méretét, korát, hőmérsékletét, a pálya pontos alakját, lapultságát, térbeli helyzetét. A mostani felfedezés abban volt különleges, hogy az eddigi rekorder, amit 68 éve találtak, az másfélszer tágabb volt. Ott 33 napos volt a külső pályaperiódus, itt pedig 24,5 nap.

Borkovits Tamás és csillagász kollégái rekordot javítottak. A felfedezés lényege: néhány tízmillió év múlva ez a három csillag várhatóan össze fog ütközni és szupernovaként fog felrobbanni.