Až důkladná analýza dat z vesmírného dalekohledu TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) odhalila, že zdánlivě obyčejný bod TIC 290061484 na noční obloze je ve skutečnosti systém tří hvězd tančících kolem sebe v těsné blízkosti. Ovšem systém vykazoval stále odchylky, které napověděly, že ve hře je ještě další slunce.

„Objevili jsme zatemňující trojhvězdný systém TIC 290061484 s nejkratší známou vnější periodou oběhu, která činí pouhých 24,5 dne,“ uvádí studie vedená Veselinem Kostovem z NASA. To znamená, že dvě z hvězd obíhají kolem společného těžiště každých 1,8 dne, zatímco třetí hvězda kolem nich krouží v intervalu 24,5 dne. Pro srovnání, předchozí rekord držel systém λ Tauri s vnější periodou 33 dní, a to po dobu 68 let.

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) je vesmírný dalekohled NASA, který hraje od roku 2018 klíčovou roli v objevování exoplanet a studiu vícenásobných hvězdných systémů.
info

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) je vesmírný dalekohled NASA, který hraje od roku 2018 klíčovou roli v objevování exoplanet a studiu vícenásobných hvězdných systémů.

Hvězdná rodina plná superlativů

Čím více se astronomové do studia TIC 290061484 ponořili, tím více fascinujících detailů objevovali. Ukázalo se, že tento systém je skutečným zdrojem superlativů:

  1. Nejkompaktnější známá trojhvězda: Vzdálenost mezi dvěma nejbližšími hvězdami je pouhých 14,6 slunečních poloměrů, což je asi 10 milionů kilometrů. To je méně než vzdálenost mezi Sluncem a Merkurem.
  2. Extrémně hmotné hvězdy: Všechny tři hvězdy v systému mají hmotnost více než 6krát větší než naše Slunce. Nejhmotnější z nich váží dokonce 7,9 hmotností Slunce.
  3. Vysoké teploty: Povrchové teploty hvězd se pohybují mezi 20 000 a 24 000 stupni Celsia, což je několikrát více než teplota povrchu našeho Slunce.
  4. Mladý systém: Astronomové odhadují stáří TIC 290061484 na pouhých 14 milionů let, což je v kosmickém měřítku pouhé mrknutí oka.

„TIC 290061484 je nejkompaktnější známý trojhvězdný systém a jeden z nejkompaktnějších známých systémů vůbec,“ shrnuje studie. Tato unikátní konstelace nabízí astronomům pohled do procesu formování a vývoje vícenásobných hvězdných systémů.

Složitá choreografie pohybů a sil

Existence takto kompaktního systému je sama o sobě pozoruhodná. Hvězdy v TIC 290061484 kolem sebe krouží na samé hranici stability, přičemž jejich vzájemné gravitační působení vytváří složitou choreografii pohybů.

„Všechny tyto efekty jsou rozsáhle zdokumentovány a ověřeny v různých odkazech,“ uvádí studie. Astronomové pozorují celou řadu fascinujících jevů:

  1. Změny období oběhu: Gravitační vliv třetí hvězdy způsobuje drobné, ale měřitelné změny v oběžné době vnitřní dvojhvězdy.
  2. Precese oběžných drah: Roviny oběhu hvězd se pomalu otáčejí v prostoru, podobně jako se kývá dětská káča.
  3. Variace v zatmění: Jak se mění vzájemná poloha hvězd, mění se i hloubka a trvání pozorovaných zákrytů.

Tyto jevy astronomům umožňují s nebývalou přesností určit vlastnosti jednotlivých hvězd i celého systému, a to i bez přímého pozorování spekter hvězd.

Čtvrtý do party

Jako by tři hvězdy v těsném objetí nebyly dost fascinující, analýza dat naznačuje přítomnost čtvrté hvězdy v širším okolí systému. Tato čtvrtá hvězda obíhá kolem trojice v centrální části systému s periodou přibližně 3200 dní, tedy asi 8,8 roku.

„Náš čtyřhvězdný model vytvořil vynikající shodu se všemi dostupnými daty a skutečně vyřešil všechny výše zmíněné problémy spojené s původním tříhvězdným modelem,“ uvádí studie. Přítomnost čtvrté hvězdy pomáhá vysvětlit některé jemné odchylky v pozorovaných datech a poskytuje ucelenější obraz o vzniku a dynamice celého systému.

Jak mohla vzniknout tak neobvyklá konfigurace hvězd? Astronomové se domnívají, že klíčovou roli hrál masivní prachoplynný disk obklopující mladé hvězdy v raných fázích jejich existence.

„Extrémně kompaktní trojhvězdy pravděpodobně vznikají specifickou sekvencí dvou fragmentačních epizod a podstatnou akrece okolního materiálu,“ vysvětluje studie. Jinými slovy, původní oblak plynu a prachu se nejprve rozdělil na dvě části, z nichž jedna se později znovu rozdělila. Tento proces, doprovázený intenzivním pohlcováním okolního materiálu, vedl k vytvoření těsně vázaného systému tří masivních hvězd.

Přítomnost čtvrté hvězdy naznačuje, že disk byl natolik masivní, že dokázal zformovat dokonce čtyři samostatné hvězdy. „Formování a migrace ultra-kompaktní trojhvězdy jako TIC 290061484 vyžadovalo ještě masivnější disk/obal, který byl náchylný k fragmentaci do kompaktního 2+1+1 čtyřhvězdného systému, který dnes vidíme,“ uvádí studie.

Astronomové odhadují, že pro každý úspěšně vytvořený systém podobný TIC 290061484 muselo existovat asi 10 000 pokusů, které selhaly a vedly k rozpadu vznikající soustavy. To jen podtrhuje, jak vzácný a výjimečný je tento objev.

Vše nakonec skončí obřím výbuchem

Co čeká TIC 290061484 v budoucnosti? Astronomové předpovídají dramatický osud.

Za přibližně 20 milionů let se všechny tři hvězdy v centrální části systému spojí do jediného objektu. Ten pak exploduje jako supernova typu II a zanechá po sobě osamělou neutronovou hvězdu.