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viernes, diciembre 9, 2022
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La formación y evolución de binarias masivas puede compartir el mismo mecanismo en las galaxias de la Vía Láctea y Andrómeda

Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Qian Shengbang y Ph.D. El estudiante Li Fuxing de los Observatorios de Yunnan de la Academia de Ciencias de China descubrió que la formación y evolución de las binarias masivas en la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda (M31) pueden compartir el mismo mecanismo.

Sus hallazgos fueron publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y The Astrophysical Journal.

Los binarios masivos contienen al menos una estrella de tipo temprano cuyo tipo espectral es de tipo O, B. Estos binarios tienen radiación de alta energía, como los rayos X, y pueden crear estrellas de neutrones o agujeros negros. Los progenitores de estos binarios semiseparados son los binarios separados donde los componentes originales más masivos evolucionan más rápido y primero llenan sus lóbulos críticos de Roche, y luego transfieren masa a sus compañeros con la evolución del caso A.

Un tiempo de eclipse de J004505 de la base de datos DIRECTA. El panel superior muestra la serie temporal y el panel inferior muestra la curva de luz en fase orbital (que fue reconstruida) con la parábola ajustada alrededor del tiempo mínimo. Crédito: El diario astrofísico (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac6c81

Durante este proceso, el período orbital del sistema disminuirá y la relación de masas aumentará. Cuando el sistema evoluciona al estado crítico donde la relación de masa es igual a uno (binarios gemelos), este binario tiene el período orbital más corto. Luego, la relación de masa del binario se invertirá con la transferencia de masa del componente menos masivo al más masivo después de esta etapa especial.

En el estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, los investigadores estudiaron la etapa de evolución de V375 Cassiopeia (V375 Cas), un binario masivo que contiene dos componentes de tipo B.

Analizaron las curvas de luz de V375 Cas y descubrieron que V375 Cas debería sufrir una transferencia de masa de caso A tardío del componente menos masivo al más masivo.

Mientras tanto, según las estadísticas, esos binarios adosados ​​masivos tienen un tercer cuerpo con diferentes períodos. Del diagrama H-R, los componentes de las binarias masivas son casi las estrellas de la secuencia principal, y la edad evolutiva del componente secundario es mayor que la del primario para V375 Cas. «V375 Cas es un sistema triple jerárquico en el que una estrella masiva de la secuencia principal acompaña a una binaria masiva de transferencia de masa adosada basada en la estimación de la tercera luz», dijo Li.

Los investigadores también descubrieron dos binarios cercanos masivos con componentes gemelos en M31. M31 es la galaxia espiral más cercana a la Vía Láctea y la galaxia más grande del Grupo Local, y su estructura y metalicidad son muy parecidas a las de la Vía Láctea.

Las soluciones fotométricas se realizan con el método W-D a partir de 437 binarias eclipsantes, y se han encontrado dos binarias gemelas. Un sistema es un sistema binario de contacto con una relación de masa de 0.974 y el otro sistema es un sistema binario adosado con una relación de masa de 0.924. Este resultado sugiere que los binarios gemelos masivos son raros en M31.

Con base en el estudio de los cambios del período orbital por los diagramas O-C y las configuraciones de los binarios, los investigadores encontraron que estos dos binarios gemelos masivos se encuentran en diferentes etapas evolutivas con proporciones de masa similares (cerca de la unidad). El binario de contacto gemelo está a punto de entrar en la etapa evolutiva crítica del período más corto con una rápida transferencia de masa. La binaria adosada ha experimentado esa etapa de evolución y no logra formar una binaria de contacto durante la fase de disminución de la órbita con la transferencia de masa del caso A.

Estos hallazgos fueron publicados en The Astrophysical Journal.

Estos dos trabajos indican que la evolución de binarias masivas es posible tanto en la Vía Láctea como en M31, y estas binarias en una etapa especial crean un banco de pruebas ideal de modelos evolutivos de binarias masivas.

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Homer Dávila. Máster en geología. Miembro de la International Meteor Organization. Astronomía, radioastronomía, cosmología y ciencia planetaria.
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