Objev unikátní šestihvězdy s českým přispěním

Obecně většinu šestihvězd tvoří těsný vnitřní pár, doprovázený vzdálenější komponentou, nebo případně dalším párem, přičemž jejich vzájemný oběh je velice pozvolný, někdy dokonce nepozorovatelný. Další složky systému jsou v podobné konfiguraci k této vnitřní čtyřhvězdě. Tato tzv. hierarchická struktura systému je pak dlouhodobě stabilní, a proto i takovéto systémy pozorujeme. Občas ale může být architektura také v uspořádání (2+2)+2.

Díky satelitním datům (družice TESS), kombinovaným s nekonečným úsilím nadšených astronomů-amatérů vizuálně prohlížejících stovky tisíc hvězd v databázi, se podařilo objevit několik velmi zajímavých hvězdných soustav. Tato snaha byla korunována aktuálně naprosto ojedinělým objevem a právě přijatým článkem do prestižního amerického časopisu Astronomical Journal.

Unikátní šestihvězda

Studie pojednává o šestihvězdě s celkem třemi páry zákrytových dvojhvězd. Neboli gravitačně vázaný systém, v němž obíhají kolem sebe celkem tři dvojhvězdy u nichž jsme velmi blízko rovině oběhu a ze směru ze Země vidíme pravidelně se střídající zákryty složek. Díky této unikátní konfiguraci jsme schopni jen na základě fotometrických dat odhalit, že se jedná o šestihvězdu. A právě fakt, že se jedná o šest hvězd se třemi zákrytovými páry je naprosto unikátní. Žádný takový jiný systém na celé obloze zatím neznáme. Na obr. 1 je vidět struktura systému.

Hvězda s označením TIC 168789840 je bohužel na jižní obloze v souhvězdí Eridanus (RA 04 14 04.9, DE -31 55 22.4), naštěsí ale poměrně jasná (cca 11 mag). Proto ji lze pozorovat i s poměrně malými dalekohledy. Vidět na datovém souboru fotometrie střídání šesti různých typů zákrytů (od každého páru jsou primární i sekundární zákryty odlišné) je opravdu jedinečné. Na obr. 2 je ukázáno, jak vypadá fotometrie v čase právě z dat satelitu TESS, střídání všech typů zákrytů je krásně vidět.

Všechny zákrytové periody jsou navíc velmi příjemně krátké, 1,57 dne, 8,22 dne a 1,31 dne. Tedy prakticky každou noc dochází k nějakému zákrytu. Sice nejsou hluboké (na úrovni setin magnitudy), ale kromě páru C dobře pozorovatelné.

Hlavní charakteristiky soustavy

Co se týče právě publikované analýzy, tak bylo kromě dostupných TESS dat použito také několik spekter ze spektrografů CHIRON a TRES, doplněných o snímek s velmi vysokým rozlišením na teleskopu SOAR. Díky těmto datům bylo zjištěno, že systém je rozlišitelný (AC-B v současné době vykazuje vzdálenost 0,42 úhlové vteřiny). Ze spekter se nicméně ukázalo, že v něm lze detekovat pouze primární složky u všech tří dvojhvězd. Jako velmi překvapivé se ukázalo, že všechny tři páry si jsou velice podobné co se týče hmotností jednotlivých složek - všechny primáry mají hmotnosti mezi 1,2 - 1,3 Slunce. zatímco sekundáry mají asi poloviční hmotnosti. I proto je nešlo ve spektrech detekovat. Vzdálenost k systému je asi 600 parseků.

Hlavní díl analýzy byl založen na Monte-Carlo simulacích existujících dat (SED, fotometrie, spektra) Saulem Rappaportem z MIT ve Spojených státech, společně s fotodynamickou analýzou celého systému pomocí speciálního softwaru provedeného Tamásem Borkovitsem (Baja & Konkoly & ELTE observatory, Maďarsko). Toto se ukázalo jako velice efektivní nástroj k určení fyzikálních parametrů soustavy vedoucí k přesvědčivým a konzistentním výsledkům i přesto, že nemáme například právě spektra sekundárních složek. Celá analýza byla opravdu netriviální, trvajcí několik měsíců intenzivní práce a komunikace uvnitř autorského týmu, který za tu dobu narostl na úctyhodných 50 členů.

Česká účast na projektu

Česká stopa v celém tomto příběhu byla založena na dvou příspěvcích. Jednak na alternativní analýze světelných křivek tří zákrytových párů (Petr Zasche, Matematicko-fyzikální fakulta UK), a jednak na naměření nových dat dalekohledem FRAM (Martin Mašek, Fyzikální ústav AV ČR).

FRAM (Fotometrický Robotický Atmosférický Monitor) je 30cm dalekohled typu Optimised Dall Kirkham se světelností f/6,8 a je vybaven CCD kamerou G4-16000 na robotizované montáži. Na stejné montáži je spolu s dalekohledem umístěna i širokoúhlá sestava tvořená CCD G4-16000 na 300mm teleobjektivu. Dalekohled patří Fyzikálnímu ústavu AV ČR a slouží na astročásticové Observatoři Pierra Augera v Argentině ke sledování stavu zemské atmosféry nad observatoří. Pomocí FRAMu se měří závislost extinkce (rozptyl světla v atmosféře) na vlnové délce. Dále se analyzuje stav atmosféry podél trajektorie pozoruhodných či anomálních spršek kosmického záření. Ve zbývajícím pozorovacím čase se sledují zajímavé proměnné hvězdy, komety a blízkozemní asteroidy.

Takováto spouúčast na analýze takto komplikovaných systémů se může do budoucna ukázat jako životaschopná a již se rozjíždí na dalších vícenásobných systémech, které byly také detekovány v obrovských databázích projektu TESS. Můžeme se snad těšit na další podobné unikátní soustavy.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Článek v Astronomical Journal