Devasa ikili dosyaların oluşumu ve evrimi, Samanyolu ve Andromeda galaksilerinde aynı mekanizmayı paylaşabilir

Prof. Qian Shengbang ve Ph.D. tarafından yönetilen bir araştırma ekibi. Çin Bilimler Akademisi Yunnan Gözlemevlerinden öğrenci Li Fuxing, Samanyolu ve Andromeda Gökadası’ndaki (M31) devasa ikililerin oluşumunun ve evriminin aynı mekanizmayı paylaşabileceğini keşfetti.

Bulguları yayınlandı Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri ve Astrofizik Dergisi.

Devasa ikili dosyalar, tayf tipi O, B tipi olan en azından erken tipte bir yıldız içerir. Bu ikili dosyalar, X ışınları gibi yüksek enerjili radyasyona sahiptir ve nötron yıldızları veya kara delikler oluşturabilir. Bu yarı bağımsız ikili dosyaların ataları, orijinal, daha büyük bileşenlerin daha hızlı evrimleştiği ve önce kritik Roche loblarını doldurduğu ve ardından A evrimi durumuyla birlikte kütlelerini arkadaşlarına aktardığı ayrılmış ikili dosyalardır.

Bu işlem sırasında sistemin yörünge periyodu azaltılacak ve kütle oranı artırılacaktır. Sistem, kütle oranının bire eşit olduğu kritik duruma evrimleştiğinde (ikiz ikili), bu ikili en kısa yörünge periyoduna sahiptir. Daha sonra bu özel aşamadan sonra daha az kütleli bileşenden çok kütleli bileşene kütle aktarımı ile ikilinin kütle oranı tersine çevrilir.

Yayınlanan çalışmada Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleriaraştırmacılar, büyük bir ikili dosya olan ve B-tipinin iki bileşenini içeren V375 Cassiopeia’nın (V375 Cas) evrim aşamasını incelediler.

V375 Cas’in ışık eğrilerini analiz ettiler ve V375 Cas’in daha az kütleli bileşenden daha büyük bileşene geç bir durumda A kütle transferinden geçmesi gerektiğini buldular.

Bu arada, istatistiklere göre, bu büyük yarı bağımsız ikili dosyaların farklı dönemlere sahip üçüncü bir gövdesi var. HR diyagramından, devasa ikili dosyaların bileşenleri neredeyse ana dizi yıldızlarıdır ve ikincil bileşenin evrimsel yaşı, V375 Cas için birincil bileşeninkinden daha büyüktür. Li, “V375 Cas, büyük bir ana dizi yıldızının, üçüncü ışığın tahminine dayanan devasa bir yarı bağımsız kütle transfer ikilisine eşlik ettiği hiyerarşik bir üçlü sistemdir” dedi.

Araştırmacılar ayrıca M31’de ikiz bileşenli iki büyük yakın ikili dosya keşfettiler. M31, Samanyolu’na en yakın sarmal gökada ve Yerel Grup’taki en büyük gökadadır ve yapısı ve metalikliği Samanyolu’nunkine çok yakındır.

437 örtüşen ikili dosyadan WD yöntemi ile fotometrik çözümler yapılmış ve iki adet ikiz ikili dosya bulunmuştur. Bir sistem, 0,974 kütle oranına sahip bir temas ikili dosyasıdır ve diğer sistem, 0,924 kütle oranına sahip yarı bağımsız bir ikili sistemdir. Bu sonuç, M31’de devasa ikiz ikili dosyaların nadir olduğunu ima ediyor.

OC diyagramları ve ikililerin konfigürasyonları ile yörünge periyodu değişikliklerinin çalışmasına dayanarak, araştırmacılar bu iki büyük ikiz ikilinin benzer kütle oranlarına (birliğe yakın) sahip farklı evrim aşamalarında olduğunu buldular. İkiz temas ikilisi, hızlı kütle transferi ile en kısa dönemin kritik evrim aşamasına girmek üzere. Yarı bağımsız ikili sistem bu evrim aşamasını yaşamıştır ve A durumu kütle transferi ile yörünge azalma aşamasında bir temas ikilisi oluşturamaz.

Bu bulgular yayınlandı Astrofizik Dergisi.

Bu iki çalışma, devasa ikili dosyaların evriminin Samanyolu ve M31’de aynı şekilde mümkün olduğunu ve bu ikili dosyaların özel bir aşamada, devasa ikili dosyaların evrimsel modellerinin ideal bir test ortamını oluşturduğunu gösteriyor.