(Phys.org) - Ett internationellt team av astronomer under ledning av Liliana Rivera Sandoval från University of Amsterdam, Nederländerna, har hittat 22 nya katastrofala variabla stjärnor i ett globulärt kluster som kallas 47 Tucanae (47 Tuc för kort). Upptäckten gör 47 Tuc till klustret med det högsta antalet katastrofala variabler som hittills identifierats. Resultaten detaljerades i en artikel publicerad 19 maj på arXiv.org.

Kataklysmiska variabler (CV:er) är binära stjärnsystem som består av en vit dvärg och en normal stjärnkompis. De ökar oregelbundet i ljusstyrka med en stor faktor, sjunka sedan tillbaka till ett viloläge. Dessa binärer har hittats i olika miljöer, till exempel i Vintergatans galax, solområdet, och inom öppna och globulära kluster. Att studera CV i globulära kluster är viktigt för att förstå hur de påverkar utvecklingen av sådana grupper av stjärnor och för att få insikter om hur stjärninteraktioner i en tät stjärnmiljö påverkar utvecklingen av katastrofala variabler.

Ligger cirka 15, 300 ljusår från jorden, 47 Tuc är en massiv, icke kärnkollapsade globulära kluster i stjärnbilden Tucana. Detta kluster visar låg utrotning, har en hög interaktionshastighet och har hittills hittat flest röntgenkällor bland andra klotkluster. Dessa egenskaper gör 47 Tuc till ett utmärkt mål för att studera nära binära filer, vad som potentiellt kan leda till att många katastrofala variabler upptäcks.

Det är därför Sandoval och hennes team har analyserat tillgängliga nästan ultravioletta och optiska bilder från rymdteleskopet Hubble, i kombination med röntgendata från NASA:s Chandra röntgenobservatorium, vilket resulterade i att hitta nya CV i 47 Tuc. Forskningen ökade antalet kända katastrofala variabler i detta kluster från 21 till 43.

"I det här pappret, vi identifierar det största antalet CV som någonsin identifierats i ett globulärt kluster genom identifiering av röntgenmotstånd, mer än fördubblat antalet kända CV i 47 Tuc, "skrev astronomerna i tidningen.

Enligt studien, CV -skivor i 47 Tuc är mer koncentrerade mot klustercentralen än huvudavstängningsstjärnorna. Alla de katastrofala variablerna i detta kluster har en blå färg i det nära ultravioletta och i de optiska färgstorleksdiagrammen. Detta beror på utsläpp från accretor (vit dvärg) och ackretionsskiva.

Forskarna avslöjade att arton CV i klustret visar väte-alfa-utsläpp, som troligen kommer från ackretionsskivan eller strömmen och bidrag från följeslagaren. Dessutom, fyra kataklysmiska variabler befanns ha stora amplitudvariationer (upp till cirka 3 magnituden) i tidsskalor på timmar. Dock, orsaken till dessa variationer förblir oförklarlig.

Med tanke på att 47 Tuc är ett icke-kärnkollapsat kluster, laget försökte jämföra sin CV-befolkning med dem i NGC 6397 och NGC 6752-två exempel på kärnkollapsade kluster.

"47 Tuc har många fler svaga CV än de kärnkollapsade klustren. Detta tyder på att CV-populationen i 47 Tuc är en kombination av ur-CV och dynamiskt CV som bildats för länge sedan. (...) Om vi ​​skalar massorna av NGC 6397 och NGC 6752 till 47 Tuc, de kärnkollapsade klustren har många fler ljusa CV:er. Detta verkar indikera att de dynamiska interaktionerna spelar en stor roll i kärnkollapsade kluster för att skapa CV, "avslutade forskarna.

© 2017 Phys.org