Peer-reviewed study confirms the first 2+2 quadruple system exhibiting both inner and outer mutual eclipses.
Astronomen bestätigen seltenes Vierfachsternsystem mit 224,5-Tage-Orbit
Forschende weisen eine ungewöhnliche Konstellation nach, in der zwei Sternpaare auf einer gemeinsamen flachen Ebene umeinander kreisen.
Das Wesentliche
Forschende haben bestätigt, dass das System TIC 433545934 aus vier gravitativ gebundenen Sternen besteht, die sich in zwei Paaren alle 224,5 Tage umeinander bewegen. Da alle Bahnebenen bis auf rund zwei Grad flach übereinstimmen, belegt das System, dass komplexe Sternfamilien direkt aus dem Zerfall einer einzelnen Gasscheibe entstehen können.
Die Kernpunkte
- Zwei eigenständige Sternpaare umkreisen einander auf einer gemeinsamen Außenbahn in 224,5 Tagen.
- Alle drei Bahnebenen weichen um weniger als rund zwei Grad voneinander ab.
- Die inneren Paare vollenden ihre jeweiligen Umläufe in nur 1,41 beziehungsweise 2,07 Tagen.
- Die gemeinsame Außenbahn weist eine hohe Exzentrizität von 0,6 auf.
Umlaufzeiten der Sternpaare in TIC 433545934
TageDer BefundWährend die beiden inneren Paare ihre Umläufe in wenigen Tagen vollenden, benötigt die gemeinsame Außenbahn Hunderte Tage.
- Das Balkendiagramm vergleicht die kurzen Umlaufzeiten der beiden inneren Sternpaare mit ihrer deutlich längeren gemeinsamen Außenbahn.
- Umlaufzeit — Die Zeitspanne, die Himmelskörper für eine vollständige Umkreisung ihres gemeinsamen Massenschwerpunkts benötigen
- Der deutliche Unterschied zwischen inneren und äußeren Perioden erklärt, warum kompakte Doppelsterne innerhalb eines übergeordneten Vierfachsystems dynamisch stabil bleiben können.
Aus dem Tagebuch des Redakteurs
Geordnete Mehrfachsternsysteme belegen, dass gravitativ komplexe Familienstrukturen geordnet aus einer rotierenden Gasscheibe hervorgehen können, statt durch zufälliges Einfangen zu entstehen.
Wer beteiligt ist
Tamás Borkovits
Leitender Astrophysiker am Baja-Observatorium in Ungarn
will → Bahndynamik von Mehrfachsternsystemen modellieren und seltene Finsternismuster nachweisen
Saul A. Rappaport
Astrophysiker und Koautor am Massachusetts Institute of Technology
will → Zeitliche Verschiebungen bei Finsternissen analysieren, um die gemeinsame Entwicklung von Mehrfachsternen zu rekonstruieren
NASA-Mission TESS
Weltraumteleskop zur Transitsuche
will → Winzige Helligkeitsschwankungen von Sternen am gesamten Himmel aufzeichnen
Astronomy & Astrophysics
Begutachtete europäische Fachzeitschrift
will → Bedeutende astrophysikalische Forschungsergebnisse prüfen und veröffentlichen
Kurz gefasst
Ein internationales Forschungsteam hat mit TIC 433545934 ein seltenes Vierfachsternsystem bestätigt, dessen Mitglieder sich auf einer nahezu perfekt gemeinsamen Ebene bewegen. Die präzise Ausrichtung liefert einen konkreten Beleg dafür, dass derart komplexe Mehrfachsternsysteme unmittelbar aus einer einzigen rotierenden Gas- und Staubscheibe hervorgehen und nicht durch zufälliges Einfangen im All entstehen.
Grundlage der Entdeckung sind Helligkeitsmessungen des NASA-Weltraumteleskops TESS sowie der bodengebundenen Beobachtungsnetzwerke ASAS-SN und ATLAS. In dem System umrunden zwei getrennte Sternpaare zunächst jeweils ihren eigenen Massenschwerpunkt, während beide Paare auf einer äußeren Umlaufbahn alle 224,5 Tage umeinander kreisen. Aus Sicht der Erde schob sich dabei ein vollständiges Paar direkt vor das andere, was zu einer beispiellosen dreifachen Finsternis führte. Anhand minimaler Helligkeitsschwankungen und gravitativer Wechselwirkungen wiesen die Wissenschaftler nach, dass die Bahnebenen aller vier Himmelskörper bis auf rund zwei Grad exakt übereinstimmen.
Der Nachweis zeigt, dass moderne weltraum- und bodengestützte Überwachungsprogramme selbst extrem seltene Mehrfachfinsternisse erfassen können. Fachleute erwarten daher, dass künftige Himmelsdurchmusterungen weitere geordnete Mehrfachsysteme aufspüren werden, die bislang als unwahrscheinlich galten.
Wie es sich entwickelte
Forschungsteam meldet erste Finsternis zwischen zwei Sternpaaren
Ein internationales Team um den Astrophysiker Tamás Borkovits hat Vorab-Ergebnisse zum System TIC 433545934 vorgelegt. Es handelt sich um das erste bestätigte Vierfachsternsystem, bei dem sich zwei separat kreisende Paare auf einer übergeordneten Außenbahn gegenseitig verfinstern.
Fachwelt verifiziert Bahndaten des Vierfachsystems
Nach der formellen Annahme der Studie erläuterten wissenschaftliche Fachmedien, wie die kombinierten Messungen des NASA-Satelliten und bodengebundener Teleskope die Mechanik des Systems entschlüsselten. Die Auswertungen verdeutlichten, dass der Nachweis auf direkten photometrischen Helligkeitseinbrüchen im Sternenlicht beruht und nicht auf direkten Teleskopaufnahmen, was die flache Ausrichtung der äußeren Umlaufbahn untermauert.
Wo die Dinge stehen
Die Entdeckung ist wissenschaftlich verifiziert und zur Veröffentlichung im Fachjournal Astronomy & Astrophysics angenommen. Photometrische Messungen und zeitliche Finsternisverschiebungen belegen für die beiden inneren Paare Umlaufzeiten von 1,41 Tagen beziehungsweise 2,07 Tagen sowie eine gemeinsame Außenbahn von 224,5 Tagen bei einer Exzentrizität von 0,6.
Offen bleibt die exakte dynamische Masse jedes einzelnen Sterns. Ein Team sammelt derzeit hochaufgelöste Spektroskopiedaten und bereitet Beobachtungen künftiger Umläufe vor, um die vorausberechneten Finsterniszeitpunkte zu überprüfen.