Coś się zmienia w M23
M23 jest bogatą w gwiazdy gromadą otwartą. Jej średnica kątowa na niebie wynosi 27 minut, czym dorównuje Księżycowi w pełni. Naukowcy z Luther College znaleźli 30 zmiennych gwiazd w polu M23. Dwie z nich są badzo ciasnymi układami podwójnymi. To odkrycie pomoże astronomom wyznaczyć minimalny czas potrzebny do powstania takiego układu z dwóch oddzielnych gwiazd.
Astronomowie odkryli 30 gwiazd zmiennych w obrębie gromady otwartej M23.
Obserwacje zaprezentował Amerykańskiemu Stowarzyszeniu Astronomicznemu dr Jeffrey Wilkerson oraz zespół badaczy z Luther College. Wyniki badań są częścią długoterminowego projektu badawczego, dotyczącego obszarów na niebie, które zawierają jasne gromady otwarte. Jego celem jest wskazanie różnych dróg ewolucji wielu gwiazd. Naukowcy mierzyli wszelkie zmiany jasności normalnych gwiazd, jak i szukali zmian w okresie i zakresie zmian gwiazd zmiennych.
W ciągu 39 miesięcy pracy zespół badaczy pod przewodnictwem Wilkersona uzyskał ponad 155 000 zdjęć gromady M23. Do badań wykorzystano teleskop o średnicy 12 cali, znajdujący się w kampusie Luther College w Decorah, Iowa. Naukowcy zarejestrowali bezsprzeczną zmienność 30 gwiazd, a wiele innych uznali za dobre kandydatki do tej grupy gwiazd.
O zaledwie dwóch spośród nich wiedziano już wcześniej, że są gwiazdami zmiennymi. Spośród dotychczas znalezionych gwiazd zmiennych siedem stanowią układy zaćmieniowe. Przyczyną zmienności jest w nich druga gwiazda o mniejszej jasności, która zasłania światło swojej jaśniejszej towarzyszki. Trzy z tych systemów to ciasne układy podwójne, w których dwie gwiazdy obiegają się w szaleńczym kosmicznym tańcu - zaledwie 14 godzin na jedno okrążenie! W dwóch takich układach gwiazdy znajdują się tak blisko siebie, że stykają się powierzchniami.
Jeżeli te najciaśniejsze układy podwójne należą rzeczywiście do gromady, a nie są gwiazdami z tła, to mogą pomóc w dokładniejszym zrozumieniu ewolucji gromad. O tym, czy wiedza o nich będzie rzeczywiście użyteczna, zadecyduje głównie ich wiek, gdyż wszystkie gwiazdy w gromadzie powstały mniej więcej w tym samym czasie. Obserwacja ciasnych układów podwójnych w gromadach gwiazd o różnym wieku pozwoli ustalić minimalny czas, jaki musi upłynąć, zanim gwiazdy zbliżą się na tyle, by utworzyć tak ciasny układ o niewielkiej separacji.
Dzięki sporej ilości danych, zbieranych od dłuższego czasu, udało się nawet znaleźć drobne odchyły w czasie obiegu dwóch składników układu. Mogą być one spowodowane obecnością trzeciej gwiazdy w pobliżu. Trzeci składnik układu będzie oddziaływał grawitacyjnie z pozostałymi składnikami, powodując ich ruch dookoła wspólnego środka masy. To sprawi, że układ zaćmieniowy jako całość będzie czasem podążał w naszą stronę, a innym razem się oddalał. W związku z tym czas dotarcia światła z zaćmiewających się gwiazd będzie zmieniał się w czasie. Badania dużej, reprezentatywnej próby znanych ciasnych układów podwójnych prowadzone były przez Teodora Pribulla z Instytutu Astronomii Słowackiej Akademii Nauk i Sławomira Rucińskiego z Uniwersytetu w Toronto. Wykazały one, iż prawie 60% z nich wykazuje obecność trzeciego składnika, co będzie pomocne w modelowaniu powstawania ciasnych układów podwójnych.
Pozostałe nowoodkryte gwiazdy zmienne to długookresowe zmienne pulsujące o okresach od 50 do 500 dni. Gwiazdy te naprzemiennie rozszerzają się i kurczą, czemu towarzyszy istotna zmiana temperatury warstw powierzchniowych. Powoduje to wahania jasności najczęściej rzędu jednej wielkości gwiazdowej, czyli o czynnik 2.5 raza. Największa zaobserwowana zmiana wynosiła około 3 magnitudo. Dla porównania, Słońce zmienia swoją jasność w zakresie jednej dziesiątej procenta w ciągu wielu lat.
Dr Wes Lockwood z obserwatorium Lowella i jego współpracownicy zaobserwowali populację gwiazd podobnych do Słońca. Odkryli, że w ciągu dwóch dekad gwiazdy te zmieniały jasność o około 0.1% - to dwa razy tyle co Słońce w tym czasie. Naukowcy planują obserwacje tych samych obszarów przez kolejne lata. Jak twierdzi Wilkerson, "chcielibyśmy sprawdzić, czy odkryte zmienne wykazują jakieś zmiany maksymalnej i minimalnej jasności w dłuższym czasie, jak i potwierdzić zmienność kilku obecnych kandydatek na to miano. Interesuje nas wykrycie gwałtownych zmian jasności, spowodowanych np. przez flary, a także sprawdzenie, na ile stała jest jasność wszystkich gwiazd w polu".
Prócz M23, każdego roku zespół astronomów obserwuje dwie inne otwarte gromady. Przez 5-7 miesięcy każda pogodna noc przeznaczana jest na obserwacje. Każdy nowy obszar zawiera tysiące gwiazd. Jak twierdzi Todd Brown, student biorący udział w projekcie, "mamy tak wiele gwiazd do zbadania, że coś niesamowitego musi się wśród nich znaleźć. To jest właśnie najbardziej ekscytujący aspekt badań. Wiemy, że badając niebo, wciąż możemy dowiedzieć się wiele o gwiazdach, którym jeszcze nikt uważnie się nie przyglądał".
Źródło: Astronomy.com, www.astronet.pl
