Med hjälp av NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), Astronomer har upptäckt pulsationer av Beta Cephei-typ i ett förmörkande binärt system känt som V453 Cygni. Fyndet, detaljerat i en tidning publicerad 15 maj på arXiv.org, kan vara till hjälp för att förbättra förståelsen av strukturen och utvecklingen av stjärnor i förmörkande binärer.

Beta-cefeider är massiva (mellan 8,0 och 15 solmassor) variabla stjärnor med små, snabba variationer i deras ljusstyrka på grund av pulsering av stjärnornas ytor. De pulserar i gravitations- och trycklägen med låg radiell ordning med pulsationsperioder på flera timmar och pulsationsamplituder upp till några tiondelar av en magnitud.

Det är viktigt att upptäcka och studera pulseringar för att få mer insikter om stjärnornas interiörer. Särskilt, studier av pulserande stjärnor i binära system tillåter en direkt sond av inre rotation och blandning av båda komponenterna. Dessutom, pulserande binära system har potential att begränsa effekten av tidvatten på stjärnstruktur och evolution.

Ligger cirka 6, 000 ljusår bort, V453 Cygni är en förmörkande binär som består av två massiva stjärnor av spektraltyperna B0.4 IV och B0.7 IV. De två komponenterna är ungefär 14 och 11 gånger så massiva som vår sol, i en excentrisk kortperiodisk omloppsbana (omloppsperiod på cirka 3,89 dagar).

V453 Cygni observerades med TESS mellan 18 juli och 11 september, 2019. Genom att analysera data från dessa observationer, ett team av astronomer ledda av John Southworth från Keele University, STORBRITANNIEN., hittade tydliga tecken på linjeprofilvariationer i spektra av systemets primära stjärna.

"Med hjälp av TESS-fotometri, vi har upptäckt β Cep-pulseringar i detta förmörkelsesystem. Linjeprofilvariationer i publicerad spektroskopi indikerar att dessa pulsationer härrör från den primära stjärnan, " skrev astronomerna i tidningen.

Totalt, studien identifierade sju signifikanta pulsationsfrekvenser, mellan 2.37 och 10.51 per dag. Pulsationerna har tillskrivits den primära stjärnan i V453 Cygni, men forskarna noterade att de insamlade uppgifterna inte var tillräckligt bra för att utesluta möjliga pulsationer av sekundärstjärnan.

Enligt tidningen, sex av de sju identifierade pulsationslägena visade sig vara tidvattenstörda. Astronomerna antar att tidvattenvridmomentet i V453 Cygni är tillräckligt starkt för att störa pulsationslägen och orsaka regelbundenhet i amplitudspektrumet. Detta observeras i form av pulsationsfrekvenser förskjutna från orbitala övertoner separerade av orbitalfrekvensen.

TESS-data gjorde det också möjligt för teamet att bestämma de fysiska egenskaperna hos V453 Cygnis komponenter med hög precision. Det visade sig att V453 Cygni A har en massa på 13,96 solmassor, radie på 8,66 solradier och effektiv temperatur på en nivå av 28, 800 K. Den sekundära stjärnan, V453 Cygni B, uppskattades vara ungefär 5,25 gånger större och 11,1 mer massiv än solen. Stjärnans effektiva temperatur beräknades till 27, 700 K.

Sammanfattning av resultaten, astronomerna noterade att V453 Cygni A är den första Beta Cepheid-pulsatorn med en exakt massmätning. De tillade att ytterligare spektroskopiska observationer av detta system krävs för att definitivt bekräfta upptäckten att den primära stjärnan pulserar och för att kontrollera om följeslagaren bidrar till någon av pulseringsfrekvenserna.

© 2020 Science X Network