Los astrónomos han sido conscientes de los vampiros cósmicos, estrellas muertas que hambrientan el plasma de las estrellas víctimas, durante algún tiempo. Una nueva investigación sugiere que algunos de estos demonios cósmicos podrían tener cómplices, Renfields a sus draculas, en forma de una tercera estrella en sus sistemas, facilitando su fatídico encuentro.
Estos sistemas se conocen como variables cataclísmicasy sus ocupantes estrellas de vampiros son enanos blancos, el tipo de remanente estelar que protagoniza masas alrededor de la de el sol dejar atrás cuando mueran.
El asunto robado de sus compañeros estelares de la víctima por estos enanos blancos Se acumula las superficies de las estrellas muertas, lo que finalmente hace que se vayan supernova y ser borrado. Aunque las terminaciones de las variables cataclísmicas se entienden bastante bien, esta investigación sugiere al menos una nueva historia de origen.
“Nuestros resultados están revelando otro canal de formación para las variables cataclísmicas”, dijo el investigador del Instituto de Tecnología de California (Caltech) Kareem El-Badry en un comunicado. “A veces, una tercera estrella al acecho es clave”.
El acecho de tercera estrellas son emparejadores terribles
El consenso actual sobre las variables cataclísmicas es que se forman cuando dos estrellas son reunidas por un “sobre común“De gas envuelto a su alrededor. Esto se conoce como” evolución de los de sobre comunes “.
Finalmente, una de estas dos estrellas se hincha como un gigante rojoresoplando hasta 100 veces su tamaño original, tragando su compañero estelar. Después de que este sobre hace que estas estrellas se junten, se expulsa. El gigante rojo ahora es un núcleo despojado llamado enano blanco con una estrella complementaria lo suficientemente cerca como para que la estrella muerta la quite las capas externas.
Si bien existen muchas estrellas en los binarios, los sistemas de triple estrellas también son comunes en el universo. Eso llevó a El-Badry, la estudiante graduada de Caltech Cheyanne Shariat y su equipo a preguntarse cómo se desarrollaría este proceso para tres estrellas.
Para investigar esto, el dúo recurrió a la misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) Gaia. Antes de su reciente jubilación, Gaia rastreó miles de millones de estrellas para recopilar datos que permiten a los científicos construir un mapa 3D detallado de nuestro patio cósmico.
El-Badry y Shariat encontraron 50 variables cataclísmicas en sistemas de triple estrella en los que dos estrellas se asocian estrechamente, mientras que un tercero orbita a una distancia mucho más amplia.
Estos resultados sugirieron al dúo que alrededor del 10% de las variables cataclísmicas se encuentran en los sistemas de triple estrellas, un porcentaje que sería más bajo si el acecho de tercera estrellas no tuviera un papel en la creación de variables cataclísmicas.
Para confirmar esta conexión, los astrónomos ejecutaron 2,000 simulaciones de sistemas hipotéticos de triple estrella, observando las interacciones gravitacionales entre las tres estrellas a medida que los sistemas evolucionaron.
En 400 de los sistemas, las variables cataclísmicas nacieron sin que ocurra la fase de envoltura común. En esa muestra del 20% de las simulaciones totales, fue la tercera estrella que “atornilló” al binario principal, forzándolos.
“La gravedad de la tercera estrella hace que las estrellas binarias tengan una órbita súper excéntrica, y esto obliga a la estrella complementaria más cerca del enano blanco”, dijo Shariat. “Las fuerzas de las mareas disipan la energía y se encogen y circularan la órbita. La estrella no tiene que espiral a través de la envoltura común”.
Pero eso no fue todo. En el 60% de los sistemas simulados, comenzó una fase de envoltura común, y la tercera estrella lo activó.
En el 20% restante de las simulaciones, la envoltura común se formó de la manera estándar sin contribuir la tercera estrella.
Ajustar sus datos para dar cuenta de una población de estrellas más realista, que refleja la Vía LácteaE incluyendo variables cataclísmicas conocidas, el dúo predijo el 40% de las variables cataclísmicas en forma en sistemas triples.
Que es cuatro veces más alto que el Muestra de gaia. El equipo razona que esto se debe a que muchas terceras estrellas en estos sistemas eran demasiado difíciles de ver o han sido expulsadas del sistema.
Las simulaciones realizadas por El-Badry y Shariat también permitieron al equipo predecir el tipo de sistemas de triple estrellas más propensos a formar variables cataclísmicas.
Encontraron que los enanos blancos tenían más probabilidades de alimentarse de un compañero estelar con la ayuda de una tercera estrella cuando el sistema comienza con la tercera estrella separada por más de 100 veces la distancia entre la tierra y el sol.
De hecho, los datos de Gaia parecían mostrar que los sistemas triples con variables cataclísmicas tienden a mostrar órbitas más amplias.
“Durante los últimos 50 años, las personas usaban el modelo de evolución de entrega en espiral para explicar la formación de variables cataclísmica”, concluyó El-Badry. “¡Nadie se había dado cuenta antes de que esto estaba sucediendo en gran medida en los triples!”
La investigación del equipo fue publicada en la revista Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico.