Do nosso ponto de vista, todas as estrelas do sistema triplo eclipsam-se umas às outras e constituem um dos trios estelares mais bem estudados. À medida que as estrelas envelhecem, podem até fundir-se.
O sistema triplo, conhecido como TIC 295741342, é 3.080 anos-luz de Terra e descoberto pela NASA Tess (trânsito exoplaneta missão de pesquisa por satélite). tem um sistema binário consiste em dois Estrela quase com solorbitado por uma terceira estrela maior de 1,7 massa solar.
Existem muitos sistemas de três estrelas na Via Láctea, mas o que é ainda mais impressionante no TIC 295741342 é que todas as três estrelas orbitam umas às outras no mesmo plano, e esse plano está alinhado com a nossa borda.
O TESS traça a curva de luz da estrela, que é essencialmente um gráfico do brilho versus tempo. Normalmente, ele procura pequenas quedas de luz à medida que os exoplanetas se movem na frente de suas estrelas ou transitam por elas, mas o TESS também é bom para observar estrelas em sistemas binários e triplos também se movendo na frente umas das outras – não apenas trânsitos, mas eclipses.
Brian Powell, astrônomo do Goddard Space Flight Center da NASA, descreve a curva de luz do TIC 295741342 como tendo um padrão de “cabeça e ombros”, especialmente quando invertida. O TESS detectou uma diminuição na luz quando as estrelas binárias no centro do TIC 295741342 eclipsaram umas às outras. Essa depressão é um dos “ombros”. Então, à medida que a terceira estrela mais exterior se movia em frente do sistema binário e eclipsava as suas duas estrelas, o TESS detectou outra, mais escura, formando a “cabeça”. À medida que o binário se move para fora da terceira estrela enquanto ainda se eclipsa, a curva de luz retorna ao seu dimmer inicial – outro “ombro” – e finalmente retorna ao brilho total quando nenhuma estrela é eclipsada.
“Existem poucos sistemas de três estrelas conhecidos que sejam tão perfeitamente coplanares como o TIC 295741342, especialmente para um sistema tão amplo”, disse Powell ao Space.com.
Fragmentação de disco
Por coplanar, Powell quer dizer que todas as três estrelas orbitam no mesmo plano, como planetas sistema solar As órbitas estão mais ou menos no mesmo plano da eclíptica. Nossos planetas estão no mesmo plano (ou, mais especificamente, dentro de seis graus) em que foram formados a partir do disco de gás e poeira que cerca o jovem Sol. Powell suspeita que a estrela de TIC 295741342 também se formou a partir de um disco, mas estava fragmentado.
“O disco protoestelar se quebra em fragmentos, formando companheiros estelares”, disse Powell.
Nem todos os sistemas triplos são formados desta forma. Em muitos casos, a órbita da terceira estrela está num ângulo em relação ao binário central, mas nestes casos a terceira estrela é capturada pela gravidade do binário enquanto permanece dentro dos limites apertados do seu aglomerado de nascimento.
No entanto, a fragmentação do disco não é um fenômeno raro. Centenas de sistemas trigêmeos coplanares foram descobertos, e seu número aumentou especialmente pela primeira descoberta da NASA Telescópio Espacial Kepler Agora Tess. Por mais poucos três vezes O sistema estelar é tão bem estudado quanto o TIC 295741342.
O período orbital das duas estrelas semelhantes ao Sol que compõem o binário é de apenas 4,75 dias. Eles estão separados por aproximadamente 6,61 milhões de milhas (10,6 milhões de quilômetros); suas massas foram inferidas a partir de velocidades radiais medidas com um espectrógrafo no refletor Tillinghast de 1,5 metros no Observatório Whipple, no Arizona. A terceira estrela exterior leva 412,8 dias (1,13 anos) para orbitar o par a uma distância de 157,7 milhões de milhas (253,7 milhões de quilômetros).
Isto é muito mais amplo do que muitos outros eclipses triplos que foram descobertos, como Lambda Tauri, que foi identificada como a primeira estrela de eclipse triplo conhecida em 1956, na qual a estrela mais externa tem um período de 30,5 dias. mais perto está Agente geral 290061484uma estrela tripla eclipsante descoberta pelo TESS em 2024, na qual a estrela binária central tem um período de 1,8 dias, enquanto a estrela externa tem um período de apenas 24,5 dias.
O solo perigoso do planeta
Poderia tal sistema triplo hospedar planetas? Existe uma zona de exclusão planetária na órbita ao redor da estrela binária, onde a distância entre os planetas não pode ser inferior a quatro vezes o período da estrela binária. Para o binário interno no TIC 295741342, isso resultaria em uma região instável com um período orbital de até 19 dias, que ainda está muito próximo do binário. No entanto, a terceira estrela exterior existe apenas mais longe do que Marte Um planeta distante do Sol reduziria muitas órbitas planetárias possíveis, afastando-se dos sistemas estelares binários. A terceira estrela pode ter seu próprio planeta, mas um sistema estelar binário também tornaria instável qualquer planeta na órbita maior.
No entanto, numa vasta gama de sistemas triplos, são possíveis órbitas planetárias estáveis, com algumas ressalvas.
“A órbita do planeta tem que ser muito ampla”, disse Powell. “E é difícil de encontrar.”
Um dos sistemas triplos eclipsantes mais amplos é o TIC 99013269, no qual as estrelas exteriores orbitam durante 604 dias a uma distância de cerca de 230 milhões de milhas (370 milhões de quilómetros) – menos de metade dessa distância. Júpiter Do nosso sol.
Seria interessante especular sobre o que os habitantes de quaisquer mundos ou luas existentes em torno de extraterrestres experimentariam durante um eclipse solar. Imagine um mundo com uma lua habitável que está ligada por maré ao seu planeta. Na maioria das vezes, estará sob alguma forma de luz solar, seja ela da estrela mais externa, de uma estrela binária um pouco mais distante ou mesmo da luz refletida de um planeta. Em algum momento, entretanto, uma série de eclipses se alinhará – as estrelas externas eclipsarão as estrelas binárias e os planetas eclipsarão as estrelas externas vistas da Lua.
Somente neste caso o hemisfério da Lua voltado para o planeta estaria completamente escuro.
futura estrela
Embora a natureza coplanar de TIC 295741342 nos conte sobre a sua origem, o que sabemos sobre as estrelas devido à sua coplanaridade também nos diz como irão acabar.
As estrelas externas do sistema TIC 295741342 estão começando a envelhecer. foi de sequência principal composto de estrelas semelhantes ao Sol que queimam hidrogênio e tornou-se estrela gigante vermelha. Expandiu-se para um diâmetro 10,6 vezes maior que o do Sol e continuará a expandir-se. Eventualmente, tornar-se-á tão grande e difuso que a gravidade do binário começará a roubar material da gigante vermelha, o que poderá levar a todo o tipo de danos.
Suas camadas externas difusas podem formar um envelope comum de material estelar envolvendo todas as três estrelas. Isso poderia fazer com que a órbita do binário se tornasse instável e potencialmente se fundisse. Então, no futuro, quando a componente binária entrar no estágio de gigante vermelha, muito depois de as estrelas mais externas terem se tornado estrelas compactas anã brancaa transferência de massa pode começar novamente na direção oposta, com material caindo na superfície da anã branca. Isto irá desencadear uma explosão explosiva da anã branca, que será vista como uma nova por toda a galáxia.
Parece que a história das três estrelas do TIC 295741342 já foi escrita, graças a quatro anos de observações cuidadosas, como estudos de velocidade radial para calcular a massa do planeta, observações TESS de eclipses solares e determinação da forma orbital das estrelas exteriores.
“O valor deste sistema são os dados abrangentes”, disse Powell. “Isso torna este sistema um excelente candidato para estudos evolutivos.”
Um artigo atualmente no arquivo de pré-impressão descreve as observações do TIC 295741342 arXiv.
