Astronomowie zidentyfikowali zaskakująco gęsty układ poczwórny gwiazd TIC 120362137, tak skompresowany, że jego gwiazdy wewnętrzne zmieściłyby się na orbicie Merkurego wokół naszego Słońca. Odkrycie to, dokonane przez należącą do NASA sondę kosmiczną TESS, jest najbliższym znanym przykładem konfiguracji „3+1” – trzech gwiazd krążących wokół siebie, a czwarta znajduje się w większej odległości.
Ujawnianie złożoności systemu
Struktura układu jest hierarchiczna: gęste wewnętrzne trio gwiazd otoczone bardziej odległą czwartą gwiazdą. Najbardziej zewnętrzna gwiazda krąży w mniej więcej tej samej odległości od trio, co Jowisz od Słońca, podczas gdy wewnętrzne trio jest skompresowane do obszaru mniejszego niż orbita Merkurego. Ta ekstremalna zwartość czyni go wyjątkowym wśród znanych układów poczwórnych gwiazd.
Dlaczego to odkrycie jest ważne
Rzadkość takich konfiguracji sprawia, że TIC 120362137 jest cennym przedmiotem badań. Badanie układu pomoże naukowcom udoskonalić wiedzę na temat powstawania gwiazd w zatłoczonym środowisku i tego, jak układy wielokrotne gwiazd mogą pozostać stabilne przez miliardy lat. Ekstremalna bliskość tych gwiazd stanowi wyzwanie dla istniejących modeli i oferuje naturalne laboratorium do testowania oddziaływań grawitacyjnych.
Proces odkrywania
Wstępne obserwacje z TESS wykazały regularne spadki jasności, wskazując na układy podwójne zaćmieniowe (dwie gwiazdy przechodzące przed sobą). Dalsza analiza ujawniła dodatkowe okresowe pociemnienia, co sugeruje obecność trzeciej gwiazdy. Dopiero po uzyskaniu szczegółowych danych spektroskopowych z teleskopu Tillinghast potwierdzono istnienie czwartej gwiazdy.
„Na podstawie szybkiego spojrzenia na pierwsze dane z TESS zdaliśmy sobie sprawę, że TIC 120362137 to zwarty, gęsty układ gwiazd z potrójnym zaćmieniem” – powiedział lider zespołu Tamás Borkowitz.
Długoterminowe przeznaczenie: podwójny układ białych karłów
Symulacje komputerowe pokazują ostateczny los systemu. W ciągu setek milionów lat trzy gwiazdy wewnętrzne połączą się w wyniku kolejnych interakcji podwójnych, tworząc ostatecznie jedną masywną gwiazdę. Gwiazda ta następnie zapada się w białego karła. Odległa czwarta gwiazda podąży podobną ścieżką, tworząc ostateczny układ podwójny dwóch białych karłów krążących wokół siebie w ciągu zaledwie 44 dni.
“Najpierw najbardziej masywna gwiazda… osiągnie status czerwonego olbrzyma. W tym stanie połączy się ze swoim towarzyszem… Następnie, po około 276 milionach lat… ta nowa, połączona gwiazda… połączy się z trzecim składnikiem gwiazdowym” – wyjaśnił Borkowitz.
Odkrycie to podkreśla chaotyczną, ale przewidywalną ewolucję układów wielokrotnych gwiazd, w których interakcje grawitacyjne prowadzą do dramatycznych zmian w kosmicznej skali czasu. Efektem końcowym będzie zwarty układ podwójny pozostałości gwiazdowych, dowód sił dynamicznych działających we Wszechświecie.
