Najnoviji podaci o zvezdama iz svemirske opservatorije Gaia po prvi put su omogućili astronomima da stvore veliki 3D atlas binarnih zvezda (onih koje su na većem međusobnom rastojanju). Atlas pokriva naše okruženje na daljinu do 3.000 svetlosnih godina od Zemlje i njemu se nalazi 1,3 miliona dvojnih zvezdi.
Jedinstveni atlas, koji je stvorio Kareem El-Badry, astrofizičar sa Kalifornijskog univerziteta u Berkliju. Pre Gaie, poslednji atlas obližnjih binarnih zvezda, sastavljena na osnovu podataka ugašenog satelita Hipparcos, sadržao je oko 200 dvojnih zvezda.
Slika 1. Šareni kolaž binarnih zvezdanih parova u blizini Zemlje, dobijenih zahvaljujući svemirskoj opservatoriji Gaia.
„Ovo je samo masovno povećanje veličine uzorka“, rekao je El-Badry. „I to je povećanje broja vrsta evolucionih faza u kojima nalazimo binarne sisteme. U našem uzorku imamo 17.000 belih patuljaka.“
Beli patuljci su završne faze života većine zvezda; naše sunce će za pet milijardi godina verovatno završiti kao kompaktni beli patuljak. Atlas El-Badrya obuhvata 1.400 sistema koji se sastoje od dva bela patuljka i 16.000 binarnih sistema koji se sastoje od belog patuljka i druge vrste zvezda.
Velika većina od 2,6 miliona pojedinačnih zvezda još uvek je na vrhuncu svog životnog ciklusa. Astronomi ih nazivaju zvezdama glavnog niza, jer su skupljene duž glavne linije na grafikonu koji prikazuje temperaturu u odnosu na sjaj.
Slika 2. Kada se zvezde stave na 2D dijagram prema njihovoj boji i sjaju, poređaju se duž linije koja se naziva glavni niz, gde provode veći deo svog života, evoluirajući u crvene divove, a zatim u bele patuljke na kraju svog života. Prethodno istraživanje obližnjih binarnih zvezda pronašlo je nekoliko stotina (slika levo), dok najnoviji atlas sadrži 1,3 miliona parova (slika desno), što omogućava astronomima da bolje razumeju evoluciju binarnih zvezda i zvezda uopšte. (Dijagram Kareem El-Badry)
Sa tako velikom količinom uzorka, rekao je El-Badry, moguće je napraviti demografsku populaciju ovih zvezdanih parova, postavljajući pitanja poput: Kakva je raspodela masenih odnosa dve zvezde u svim ovim binarnim sistemima? Kako se raspoređuju njihova rastojanja ili ekscentričnosti?
El-Badry planira da se u budućnosti usredsredi na binarne sisteme sa belim patuljcima, jer se belim patuljcima može odrediti starost preciznije nego što je to moguće kod regularnih zvezda. Zvezde glavnog niza poput našeg Sunca mogu izgledati isto milijardama, ili čak desetinama milijardi godina, dok se beli patuljci menjaju. Hlade se tačno definisanom brzinom. A pošto se binarni parovi rađaju istovremeno, starog belog patuljka astronomima govori o starosti njegovog blizanca glavnog niza ili bilo koje planete oko zvezda.
„Za belog patuljka je uopšteno lako reći koliko je star - ne samo koliko je star otkad je postao beli patuljak, već i kolika je njegova ukupna starost“, rekao je. „Takođe možete izmeriti njihove mase, jer beli patuljci imaju jasno definisan odnos mase i radijusa.“
Kao primer, El-Badry i kolege su nedavno koristili podatke Gaie za procenu starosti gasnog giganta veličine Jupitera koji je satelit TESS otkrio oko belog dwarf-K patuljastog para. Ispostavilo se da je ta egzoplaneta TOI-1259Ab stara oko 4 milijarde godina, na osnovu starosti belog patuljka.
„U ovom katalogu postoji otprilike 15 ovakvih sistema: zvezda plus planeta plus beli patuljak,“ rekao je, „a postoji još nekoliko stotina zvezda plus planeta plus još jedna zvezda.“
Slika 3. Umetnički prikaz naše galaksije i područja koje je snimila Gaia (označeno strelicom). U centru tog područja je Zemlja, radijus je oko 3.000 svetlosnih godina. U tom području astronomi UC Berkelija su otkrili više od milion dvojnih zvezda. (Slika Kareem El-Badry/UC Berkeley i Jackie Faherity/ AMNH)
Novi katalog obližnjih binarnih zvezda prihvaćen je za objavljivanje u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
El-Badry je takođe sarađivao sa Jackie Faherty, naučnicom i edukatorom u Američkom muzeju pirodnjačke istorije (American Museum of Natural History) u Njujorku, kako bi stvorio video prikaz kretnja miliona binarnih zvezda, što predstavlja dobar deo čitavog Mlečnog puta.
Ovaj video nas vodi na putovanje kroz Mlečni put prema Zemlji, leteći kroz istaknutu regiju prečnika 6.000 svetlosnih godina sa više od milion dvojnih zvezda koje je mapirao Kareem El-Badry sa UC Berkelija. Po dolasku na Zemlju, video prikazuje kako će se parovi binarnih zvezda kretati kroz svemir, gledano sa Zemlje. (UC Berkeley video Roxanne Makasdjiani, zasnovan na animaciji Jackie Fahertya, AMNH, i podacima od Kareem El-Badrya)
Izvor:
, 
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
