太阳能邻居的新地图揭示了二元星星全部

二进制星运动

盖亚调查提供了3,000个轻的地球中的130万二元对的位置和运动。

来自Gaia空间天文台的最新明星数据是第一次允许天文学家在大约3,000个轻的地球上的3,000个轻的多年之内产生大量的3D地图集 - 其中130万。

由Kareem El-Bady,Astrophysics Ph.D创作的独一无二的地图集。从中学生加州大学,伯克利,应该是那些研究二元明星的人的福音 - 这弥补了所有Sunlike Stars的一半 - 和白矮星,外产品和恒星演变,一般。在盖亚之前,附近二进制星的最后编译,使用来自现在缺失的Hipparcos卫星的数据组装,包括大约200个可能的对。

“这只是样本大小的大幅增加,”El-Bady说。“这是我们在我们的样本中找到二进制文件的进化阶段的哪些进化阶段增加。我们只有17,000个白矮星。这是一个更大的人口普查。“

白矮星是大多数恒星的最终阶段;太阳可能最终成为一个紧凑的白矮星在50亿年。El-Badfy的Atlas包括1,400个系统,包括两个白矮星和16,000二进制文件,包括白色矮人和另一种类型的明星。

二元星拼贴画

二进制星对五颜六色的拼贴画在地球附近,由Gai亚调查的礼貌。信用:esa / gaia / dpac

然而,绝大多数260万个独立的恒星仍然是生活的主要原因。天文学家将它们称为主要序列星,因为当绘制的图表上绘制了显示温度与亮度的图表时,它们沿着一条线群集。

拥有如此大的样本量,El-Badfy表示,可以做这些恒星双胞胎的人口人口统计,提出如下问题:所有这些二元系统中两星的质量比分布是什么?他们的分离或怪癖如何分布?

El-Bady计划将来关注白矮二进制文件,因为白矮星可以比普通星级更精确地分配了一个年龄。像太阳一样的主要序列星星可以看起来相同的数十亿,甚至数十亿多年,而白矮星的变化 - 一方面,它们以明确的速度冷却。由于二进制对同时征生,白矮星的年龄告诉天文学家其主要序列双胞胎的年龄,或者周围的任何行星。

“对于一个白色的矮人,一般来说,很容易讲述它是多大的 - 不仅仅是因为它成为白矮星的多大年龄,但它的年龄是多少,”他说。“你也可以衡量他们的群众,因为白矮星具有良好的大众半径关系。”

二进制星子颜色亮度图

当根据颜色和亮度绘制恒星时,它们沿着一个称为主要序列的线落,在那里他们花费大部分生活,从他们的生活结束时进化到红巨人,然后只是白矮星。前一百名二进制明星的先前调查发现了数百名,而最新的地图集含有130万对,允许天文学家更好地了解二元恒星和星星的演变。信用:伯克利州伯克利凯尔·贝德里

例如,El-Bady和同事最近使用了盖亚数据来估计A的年龄木星被发现的煤气巨头苔丝卫星在白色dwarf-k矮人对附近。那外产,Toi-1259ab,基于白色矮人的年龄,大约为40亿岁。

“在这个目录中,有一些像这样的15个系统:星级加星球加白矮星,”他说,“并且还有几百个是明星加星球加上另一个明星。那些也是有趣的,因为在某些情况下,其他明星将动态地对地球进行动态做点什么。“

在期刊上已被接受附近二进制星的新目录皇家天文社会的每月通知

El-Bady还与纽约市美国自然历史博物馆的一位科学家和教育家合作,在地球周围创建了一个视频飞行,这代表了整个整体的好块银河星系。

二元星星

直到盖亚于2013年由欧洲航天局推出,精确衡量数百万星级恒星的距离和运动,找到二进制文件的唯一途径是在天空中寻找恒星。这可能是棘手的,因为看起来非常接近地球的星星可能是彼此的数百至数千个光年,只是沿着同一条位的网站坐着。

裁定机会对齐需要大量观察时间来确认两名候选人实际上处于同一距离并一起移动。由于地球在太阳周围的运动,附近的恒星似乎在天空中改变了位置,并且可以用来计算它们的距离。这位明星的运动横跨天空,称为适当的运动,有助于确定其速度。

Gaia在天空中的所有附近的星星,24/7,从其地球阳光拉格朗日点的轨道上连续地进行这种乏味的星形。空间望远镜的调查对于大约3,000个轻微的地球内的星星最有用,但是,因为超出了,视差通常太小而无法测量。

El-Badry first looked for binary stars in Gaia data after the mission’s second release of star measurements in 2018, with the help of colleagues Hans-Walter Rix, director of the Max-Planck Institute for Astronomy in Heidelberg, Germany, and Tyler Heintz, a graduate student at Boston University. They developed computational techniques to identify stars moving together through space and at the same distance from Earth. The technique basically projects each star’s movement over thousands of years, based on its proper motion today, and pulls out stars that are moving in the same direction. If they also turn out to be at the same distance based on parallax, they’re probably bound to one another, he said.

他和他的同事主要侧重于宽二进制 - 那些距离10 AU(天文单位)或更多的距离 - 这是地球和太阳(9300万英里)之间的10倍或更多次。恒星比通常看起来像一个光点的星星,需要其他光谱技术来区分它们是否是真正的二进制文件。

为了在盖亚的最新数据中获得第一次破解,埃尔······巴里在上午3点举行。在去年12月3日的发布日期,并加入了来自世界各地的其他100个其他天文学家。他迅速运行数据上的预编程查询,以提取创建3D地图所需的目录信息。

The initial queries returned some 1.8 million binary candidates from Gaia’s catalog of 1.8 billion stars, so El-Badry first had to assess the likelihood that some of the pairs were at the same distance and moving in similar directions just by chance, not because they are paired. He estimates that nearly 1.3 million pairs had at least a 90% chance of being bound, and 1.1 million had a 99% chance.

“大约一半的太阳般的星星是二进制文件,其中许多人太接近了区分,但我们发现了25%的阳光像恒星的25%,在30多个Au的分离中有一个二元伴侣,关于远处冥王星,“ 他说。“分配在30或50 Au的分离峰值。”

有些成对与PARSEC - 260,000澳元或3.26轻的年份分开 - 尽管大多数人在彼此之际之内。

他说,一个外卖的是,新分析确认了2018年数据中暗示的内容:许多二进制星对的质量非常相似。

“我们已经发现的一件事很酷 - 我们用盖亚DR2发现了这一点,但现在我们可以更好地研究这个样本 - 这是一副相同的双胞胎,”他说。“那真的很奇怪,因为大多数这些都被数​​百或数千人分开了数百或数千个,所以它们距离传统的星形形成理论相比,他们的群众应该是随机的。但数据讲述了一个不同的故事:他们了解他们的同伴的群众。“

他说,这一含义是,他们在一个往往均衡其群众的过程中形成了更加越来越多,然后由于与其他附近的恒星相互作用,可能会迁移。

二元恒星的汇编也允许El-Badfy检查盖亚对恒星位置的测量的报告的不确定性,可以帮助使用这些数据的其他研究人员。

参考:“来自盖亚EDR3的一百万二进制二进制:盖亚视差不确定性的样本选择和验证”由Kareem El-Bady,Hans-Walter Rix和Tyler M Heintz,2021年9月9日,皇家天文社会的每月通知
DOI:10.1093 / mnras / stab323

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