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# Física# Astrofísica solar e estelar

Estudo de Sistemas Triplamente Eclipsantes de Estrelas Triplas

Pesquisadores analisam sistemas estelares múltiplos para entender melhor a evolução das estrelas.

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Sistemas Estelares TriploSistemas Estelares TriploEclipsantes Reveladosestelares complexas e sua importância.Uma mergulhada profunda nas interações
Índice

No campo da astronomia, os cientistas costumam estudar sistemas onde várias estrelas orbitam umas às outras. Esses sistemas podem revelar informações importantes sobre como as estrelas se formam e evoluem com o tempo. Um tipo interessante de sistema é o sistema triplo de estrelas eclipsantes, onde três estrelas estão organizadas de uma maneira que uma estrela pode bloquear a luz de outra. Este trabalho discute quatro desses sistemas que foram descobertos e analisados usando dados de telescópios espaciais.

O que são sistemas triplo de estrelas eclipsantes?

Os sistemas triplo de estrelas eclipsantes consistem em três estrelas, onde duas delas estão em uma órbita próxima (o binário interno) e a terceira estrela orbita ao redor desse par (o terciário). Em tais sistemas, uma estrela pode passar na frente de outra, causando um eclipse. Essa configuração pode ser observada ao longo de semanas ou meses, o que a torna uma ótima oportunidade para pesquisa. As estrelas externas geralmente demoram mais para orbitar em comparação com as internas, com períodos que variam de um mês a vários anos.

Importância do estudo desses sistemas

Os cientistas acham os sistemas triplo de estrelas eclipsantes particularmente interessantes porque podem fornecer insights sobre como as estrelas interagem entre si. Ao estudar a luz desses sistemas, os pesquisadores podem determinar várias características, como o tamanho, a massa e a temperatura de cada estrela. Essa informação ajuda a entender a Evolução Estelar, que é o processo pelo qual as estrelas mudam e se desenvolvem ao longo do tempo.

Os quatro sistemas analisados

Os quatro sistemas discutidos neste trabalho foram identificados utilizando dados de luz do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Os pesquisadores encontraram evidências de eclipses nas Curvas de Luz, que são gráficos mostrando o brilho das estrelas ao longo do tempo. Cada um desses quatro sistemas apresenta características únicas, e eles têm semelhanças e diferenças.

Sistema 1: TIC 14839347

No primeiro sistema, TIC 14839347, os pesquisadores encontraram vários eclipses nos dados de luz. A análise mostra que esse sistema tem uma estrutura bem definida, com uma estrela bloqueando regularmente a luz de outra. Os dados indicaram que também ocorrem eclipses menores adicionais. Os pesquisadores conseguiram calcular os Parâmetros Orbitais e descobriram que este sistema tem um período de cerca de 85 dias.

Sistema 2: TIC 66893949

O TIC 66893949 foi observado com dois eclipses notáveis, além de um eclipse de um terceiro corpo que adiciona complexidade à sua estrutura. A curva de luz revelou que o brilho do sistema mudou devido a esses eclipses. O período orbital externo desse sistema é de aproximadamente 470 dias, tornando-o outro objeto único para estudo.

Sistema 3: TIC 88206187

O TIC 88206187 tem um perfil distinto com uma estrela gigante vermelha entre seus componentes. O período orbital externo é curto, cerca de 52 dias, e esse sistema apresenta algumas possibilidades evolutivas fascinantes no futuro. Os pesquisadores notaram que a estrela externa pode evoluir para uma estrela mais massiva nos próximos anos, impactando as estrelas binárias internas.

Sistema 4: TIC 298714297

O sistema final, TIC 298714297, consiste em estrelas de menor massa que são mais frias do que as outras estudadas. Este sistema mostrou sinais de atividade estelar, como erupções, o que sugere que pelo menos uma das estrelas tem campos magnéticos fortes. Os pesquisadores notaram que a curva de luz apresentava características consistentes com manchas estelares, tornando o sistema particularmente intrigante.

Método de descoberta

Para identificar esses sistemas, os pesquisadores utilizaram curvas de luz fotométricas do TESS. Analisando os dados de luz, eles procuraram padrões que indicassem que uma estrela estava passando na frente de outra. Esse processo envolveu subtrair níveis de brilho conhecidos e examinar meticulosamente os resultados. A identificação de potenciais eclipses permitiu que os pesquisadores classificassem o papel de cada estrela no sistema.

O papel das curvas de luz

As curvas de luz desempenham um papel crucial no estudo desses sistemas. Ao plotar o brilho das estrelas ao longo do tempo, os pesquisadores podem observar mudanças causadas por eclipses. Variações no brilho podem indicar quando uma estrela bloqueia a outra. A combinação de dados do TESS e fontes arquivadas acrescenta profundidade à compreensão desses sistemas.

Analisando características orbitais

Uma vez que as curvas de luz foram estabelecidas, os pesquisadores começaram a analisar as órbitas de cada estrela. Eles mediram os períodos externos e internos, as excentricidades e as inclinações mútuas entre as estrelas. Esses parâmetros dizem aos cientistas como as estrelas interagem ao longo do tempo.

Modelagem fotodinâmica

Para refinar ainda mais sua compreensão, os pesquisadores usaram modelos fotodinâmicos. Esses modelos simulam os efeitos gravitacionais das estrelas umas sobre as outras. Ao ajustar os modelos de acordo com os dados obtidos, eles puderam obter insights sobre as características físicas de cada estrela.

Comparação com dados do Gaia

Os pesquisadores compararam suas descobertas com dados de outras fontes, particularmente o satélite Gaia. Ao validar seus modelos em relação às medições do Gaia, eles puderam verificar a precisão de suas análises. Essa combinação de fontes de dados cria uma imagem mais abrangente dos sistemas estelares.

Conclusão

O estudo de sistemas triplo de estrelas eclipsantes fornece uma visão emocionante das complexidades das interações estelares. Cada sistema analisado revela diferentes aspectos do comportamento e evolução estelar, e eles servem como laboratórios valiosos para testar teorias sobre como as estrelas se formam e evoluem ao longo do tempo. A combinação de dados do TESS e fontes suplementares como o Gaia permite que os pesquisadores expandam sua compreensão desses fascinantes construtos astronômicos.

Direções para futuras pesquisas

Os desenvolvimentos contínuos em tecnologia de observação, particularmente de missões como TESS e Gaia, vão gerar mais descobertas no campo dos sistemas triplo eclipsantes. Os pesquisadores continuarão a refinar seus modelos e análises, fornecendo insights mais profundos sobre a dinâmica e evolução estelar. À medida que mais sistemas forem descobertos e estudados, o tesouro de conhecimento sobre nosso universo só vai crescer, iluminando os caminhos desses complexos sistemas estelares e seus comportamentos intrigantes.

Significado dos sistemas triplos

A análise de sistemas triplos não é apenas sobre entender estrelas individuais, mas também abre questões mais amplas sobre a formação de sistemas solares e a distribuição de massa no universo. Ao desvendar os segredos guardados dentro desses sistemas, os pesquisadores esperam fornecer uma imagem mais clara de como as estrelas interagem em uma escala cósmica.

Engajamento da comunidade

Compartilhar descobertas com o público e aumentar o interesse pela astronomia é crucial. Ao tornar a ciência acessível, educadores e pesquisadores podem inspirar a próxima geração de astrônomos. Discussões abertas e engajamento público podem levar a um maior interesse, financiamento e apoio para a continuidade da pesquisa nesse campo fascinante.

Pensamentos finais

A exploração de sistemas triplo de estrelas eclipsantes mostra o poder dos esforços colaborativos na astronomia. À medida que os pesquisadores continuam a empurrar os limites do que sabemos, os mistérios do universo vão se desenrolando gradualmente, revelando a dança intrincada das estrelas em nosso cosmos.

Fonte original

Título: Four New Compact Triply Eclipsing Triples found with Gaia and TESS

Resumo: This paper presents a comprehensive analysis of four triply eclipsing triple star systems, namely TIC 88206187, TIC 14839347, TIC 298714297, and TIC 66893949. The four systems with third-body eclipses were found in the TESS lightcurves from among a sample of ~400 matches between known eclipsing binaries and the Gaia DR3 Non-Single Star (NSS; Gaia Collaboration 2022; Pourbaix et al. 2022) solution database. We combined photometric lightcurves, eclipse timing variations, archival spectral energy distributions, and theoretical evolution tracks in a robust photodynamical analysis to determine the orbital and system parameters. The triples have outer periods of 52.9, 85.5, 117, and 471 days, respectively. All dozen stars have masses $\lesssim$ 2.6 M$_\odot$. The systems are quite flat with mutual inclination angles between the inner and outer orbital planes that are all $\lesssim 4^\circ$. The outer mass ratios range from 0.39--0.76, consistent with our earlier collection of compact triply eclipsing triples. TIC 88206187 exhibits a fractional radius of the outer tertiary component $(r_B \equiv R_B/a_{\rm out})$ exceeding 0.1 (only the third such system known), and we consider its future evolution. Finally, we compare our photodynamical analysis results and the orbital parameters given in the Gaia DR3 NSS solutions, indicating decent agreement, but with the photodynamical results being more accurate.

Autores: Donát R. Czavalinga, Tamás Borkovits, Tibor Mitnyan, Saul A. Rappaport, András Pál

Última atualização: 2023-09-04 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2309.01639

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.01639

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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