Att mäta avståndet till långt borta föremål i rymden kan vara knepigt. Vi vet inte ens det exakta avståndet till ens våra närmaste grannar i universum – de små och stora magellanska molnen. Men vi börjar komma till verktygen för att mäta det. En typ av verktyg är en Cepheidvariabel – en typ av stjärna som varierar sin ljusstyrka i ett väldefinierat mönster. Men vi vet inte mycket om deras fysiska egenskaper, vilket gör det svårare att använda dem som avståndsmarkörer.
Att hitta deras fysiska egenskaper skulle vara lättare om det fanns några Cepheid-binärer som vi kunde studera, men astronomer har bara hittat ett par hittills. Tills en färsk artikel från forskare från Europa, USA och Chile visar mätningar av nio ytterligare binära Cepheid-system – tillräckligt för att vi kan börja förstå statistiken för dessa användbara avståndsmarkörer. Tidningen publiceras på arXiv förtrycksserver.
Liksom traditionella stjärnor uppstår binära Cepheid-system när två stjärnor kretsar runt varandra. I det här fallet måste båda dessa stjärnor vara Cepheider – vilket betyder att de är massiva jämfört med vår sol och mycket ljusare. Dessutom måste deras ljusstyrka variera i ett repeterbart mönster så att vi kan spåra den konsekvent.
Alla dessa funktioner kan variera mycket om två stjärnor ändrar i ljusstyrka men med olika hastigheter och faser runt varandra. Det är svårt att tolka vilken stjärna som växer, vilken som avtar och vilken riktning de rör sig i, både jämfört med oss och varandra. Långa perioder av observation krävs för att fixa vissa av dessa variabler, och det är precis vad den nya uppsatsen beskriver.
Forskarna tittade på nio uppsättningar av cepheider som ansågs vara binära system men som ännu inte hade bekräftats på grund av svårigheten att separera de två stjärnorna från varandra. De hämtade data från databasen Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), ett observationsprojekt med variabel stjärna som drivs av universitetet i Warszawa i över 30 år. Genom att göra det kunde de för första gången bekräfta att var och en av dessa misstänkta binärer innehöll två separata stjärnor.
Dessa nio binära system fanns i det lilla och stora magellanska molnet och Vintergatan. En som ligger i Vintergatan är överlägset närmast, bara 11 kiloparsek (cirka 3 000 ljusår) bort. Forskarna hade också tur på grund av längden på omloppsperioderna för de binära filerna de studerade – de flesta var över fem år, och en kortare observationsdatauppsättning kanske inte hade fångat dem.
Att förstå hur dessa system existerar och var de är är bara det första steget. Att använda dem för mer användbar vetenskap är nästa. Det mest uppenbara sättet att göra det är att öka vår förståelse av cepeider.
Trots att vi är en av de mest använda avståndsmarkörerna i universum vet vi förvånansvärt lite om hur de bildas, vad de är gjorda av eller deras livscykel. Att noggrant studera ett binärt system, där stjärnorna samverkar, kan hjälpa till att kasta ljus (bildligt i denna mening) på några av dessa egenskaper.
Som författarna påpekar i sin artikel är detta en del av ett långsiktigt pågående projekt – de var också en del av teamet som bekräftade det ursprungliga binära Cepheid-systemet redan 2014.
OGLE fortsätter att samla in mer data, liksom andra himmelsundersökningar, och det finns sannolikt fler Cepheid-binärer där ute. Varje ny upptäckt kommer att bidra till att förbättra vår statistiska förståelse av dessa kritiska avståndsmarkörer – vi behöver bara ta oss tid att hitta dem först.
Mer information: Bogumił Pilecki et al, Cepheider med gigantiska följeslagare. II. Spektroskopisk bekräftelse av nio nya dubbelradade binära system sammansatta av två cepheider, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.12390
Journalinformation: arXiv
Tillhandahålls av Universe Today
