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連星系はしばしば変光星として現れる。星が近すぎたり遠すぎたりして個々の星を見ることができない場合、星が互いに公転するときに、一点の光が徐々に明るくなったり暗くなったりするのを見ることができる。星と星がすれ違うとき、特に星が近ければ、異常な明るさになることもある。その一例がハートビート星である。

ハートビート星と呼ばれるのは、星の明るさを時間とともにプロットすると、そのパターン(光度曲線)が心電図で見る心臓の鼓動のように見えるからだ。映画やテレビで、登場人物がまだ生きていることを示すために見るビープ音のパターンだ。ハートビート星がこのようなパターンを持つのは、2つの星が非常に偏心した軌道を描いているからだ。2つの星が互いに近づくと、潮汐力によって星が卵型に歪み、明るくなる。そのため、鼓動のような短い明るさのスパイクが生じる。ハートビート星の例はいくつかあるが、最近発見されたものはハートビート星としても珍しい。そのピーク輝度は典型的な鼓動星の200倍で、その光度曲線はかなり変わった形をしている。

lightcurve
MACHO 80.7443.1718の光度曲線。 (Credit: MacLeod & Loeb)

MACHO 80.7443.1718として知られるこの主星の質量は35太陽、副星はわずか16太陽質量である。両者は33日に1度互いに公転し、最接近時には水星が太陽に接近するよりも近くなる。これらの潮流はこのあたりの潮流よりも少し大きく、高さは約 430 万 km、つまり太陽が3つ重なったほどの高さまで達することもあるのだ。

しかし、光度曲線には奇妙な側面がある。単純に明るさが急上昇するのではなく、星はもう少しゆっくりと暗くなり、光度曲線には振動減衰が見られるのだ。これを説明するために、研究チームは、星が接近している間のコンピュータ・モデルを実行し、星と星の間の潮汐力だけでなく、星の流体力学もシミュレートした。その結果、興味深いことがわかった。

ひとつは、公転軌道の最も近い部分で、大きな星の大気物質の一部が小さな星に取り込まれるということだ。多くの近接連星は物質を交換することができるが、このケースで珍しいのは、交換が主星の振動を引き起こすことである。伴星が揺れ動くと、主星の表面で波が形成される。そしてこの波が表面に沿って連鎖する。主星は4日周期で自転しているので、波が数日おきに主星に沿って通過するのが見える。これが、光度曲線の減衰がゆらぐことの説明である。

MACHO 80.7443.1718は、連星の相互作用がいかに複雑であるかを示す好例である。この連星系の鼓動は明るさに影響を与えるだけでなく、鍋を少しかき混ぜ、時間の経過とともに星の進化の仕方を変える可能性がある。


この記事は、BRIAN KOBERLEIN氏によって執筆され、Universe Todayに掲載されたものを、クリエイティブ・コモンズ・ライセンス(表示4.0 国際)に則り、翻訳・転載したものです。元記事はこちらからお読み頂けます。

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