A formação e evolução de binários massivos podem compartilhar o mesmo mecanismo nas galáxias Via Láctea e Andrômeda
Um horário de eclipse de J004505 do banco de dados DIRECT. O painel superior mostra a série temporal e o painel inferior mostra a curva de luz faseada orbital (que foi reconstruída) com a parábola ajustada em torno do tempo de mínimo. Crédito:The Astrophysical Journal (2022). DOI:10.3847/1538-4357/ac6c81
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Qian Shengbang e Ph.D. O estudante Li Fuxing dos Observatórios de Yunnan da Academia Chinesa de Ciências descobriu que a formação e evolução dos binários massivos na Via Láctea e na Galáxia de Andrômeda (M31) podem compartilhar o mesmo mecanismo.
Suas descobertas foram publicadas em
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e
The Astrophysical Journal .
Binários maciços contêm pelo menos uma estrela do tipo inicial cujo tipo espectral é O, tipo B. Esses binários têm radiação de alta energia, como raios-X, e podem criar estrelas de nêutrons ou buracos negros. Os progenitores desses binários semidetached são os binários destacados onde os componentes originais, mais massivos, evoluem mais rapidamente e preenchem seus lóbulos Roche críticos primeiro, e depois transferem massa para seus companheiros com a evolução do caso A.
Durante este processo, o período orbital do sistema será diminuído e a razão de massa será aumentada. Quando o sistema evolui para o estado crítico onde a razão de massa é igual a um (binários gêmeos), este binário tem o menor período orbital. Então a razão de massa do binário será revertida com a transferência de massa do componente menos massivo para o mais massivo após este estágio especial.
No estudo publicado em
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , os pesquisadores estudaram o estágio de evolução do V375 Cassiopeia (V375 Cas), um binário maciço e contém dois componentes do tipo B.
Eles analisaram as curvas de luz do V375 Cas e descobriram que o V375 Cas deveria sofrer uma transferência de massa tardia do componente menos massivo para o mais massivo.
Enquanto isso, de acordo com as estatísticas, esses binários maciços semianexados têm um terceiro corpo com diferentes períodos. A partir do diagrama H-R, os componentes dos binários massivos são quase as estrelas da sequência principal, e a idade evolutiva do componente secundário é maior que a do primário para V375 Cas. "V375 Cas é um sistema triplo hierárquico onde uma estrela massiva da sequência principal acompanha um binário maciço de transferência de massa geminada com base na estimativa da terceira luz", disse Li.
Os pesquisadores também descobriram dois binários massivos próximos com componentes gêmeos em M31. M31 é a galáxia espiral mais próxima da Via Láctea e a maior galáxia do Grupo Local, e sua estrutura e metalicidade são muito próximas às da Via Láctea.
As soluções fotométricas são realizadas com o método W-D a partir de 437 binários eclipsantes, e dois binários gêmeos foram encontrados. Um sistema é um binário de contato com uma razão de massa de 0,974, e o outro sistema é um binário semianexado com uma razão de massa de 0,924. Este resultado sugere que os binários gêmeos massivos são raros em M31.
Com base no estudo das mudanças do período orbital pelos diagramas O-C e configurações de binários, os pesquisadores descobriram que esses dois binários gêmeos massivos estão em diferentes estágios evolutivos com proporções de massa semelhantes (próximas da unidade). O binário de contato duplo está prestes a entrar no estágio evolutivo crítico do período mais curto com rápida transferência de massa. O binário semianexado experimentou esse estágio de evolução e não consegue formar um binário de contato durante a fase decrescente da órbita com a transferência de massa do caso A.
Essas descobertas foram publicadas no
The Astrophysical Journal .
Esses dois trabalhos indicam que a evolução de binários massivos é possível da mesma forma na Via Láctea e M31, e esses binários em um estágio especial criam um teste ideal de modelos evolutivos de binários massivos.
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