Avaleht Foorum Ajakiri «Vaatleja» Tähistaevas Maailm Õpik Astronoomia Facebookis Astronoomia Twitteris
None

Sümbiootilise kaksiktähe CH Cygni erakordselt pikk orbitaalne periood

Tartu Observatoorium | 12.10.2009

Mari Burmeister ja Laurits Leedjärv avaldasid teadusartikli sümbiootilise tähe CH Cygni pikaajaliste spektrivaatluste analüüsist, mis pälvis esiletõstmist ajakirja “Astronomy and Astrophysics” nö. nädala artiklina.

Sümbiootilised tähed on kaksiktähed, kus on koos külm punane hiidtäht (pinnatemperatuur ca 2500-4500 K) ja väga kuum (sageli üle 100 000 K) kompaktne kaaslane, mis enamasti on valge kääbustäht. Punastel hiidudel on võimas tähetuul. Osa sellest väljapuhutavast ainest langeb valge kääbuse pinnale, kus teatud ainehulga kogunedes võivad alata termotuumareaktsioonid, mis tavaliselt toimuvad normaalsete tähtede sisemuses. Termotuumaenergia tõstabki valge kääbuse temperatuuri nii kõrgeks, tänu sellele ioniseerib kuum komponent osa teda ümbritsevast punase hiiu tähetuulest. Nii tekibki sümbiootilistele tähtedele iseloomulik spekter, kus on korraga näha külmadele tähtedele iseloomulikud aatomite ja molekulide neeldumisjooned ja -ribad ning väga kõrgele temperatuurile ja hõredale plasmale omased mitmekordselt ioniseeritud aatomite kiirgusjooned.

Sümbiootilisi tähti on teada umbes 200 ja kõik nad ei ole kaugeltki ühesugused. Tegemist on paljude alamklasside ja üksikute unikaalsete objektidega. Nii üksikute objektide detailsed uuringud kui ka sümbiootiliste tähtede klassi kui terviku statistilised analüüsid aitavad süveneda tähtedes toimuvatesse mitmekesistesse füüsikalistesse protsessidesse ja paremini mõista kaksiktähtede evolutsiooni.

CH Cygni on iseäralik sümbiootiline täht, mille käitumises avastati esimesed sümbiootilised märgid alles 1963. Ka pärast seda on ette tulnud aegu, mil CH Cygni näeb välja peaaegu nagu tavaline üksik punane hiidtäht. Tõraveres alustas CH Cygni vaatlusi 1968. aastal professor Lauri Luud. Fotomeetrilistele vaatlustele (tähe heleduse mõõtmistele) lisandusid 1970. aastatel spektrivaatlused 1,5-meetrisel teleskoobil. Praegune artikkel käsitleb peamiselt spektrivaatlusi aastatest 1996 kuni 2007, kuid toetub ka varasematele ja hilisematele andmetele.

CH Cygni puhul polnud seniajani täit selgust tema orbitaalse tiirlemisperioodi kohta. Tema muutlikkuses esineb mitmeid perioode ja mitteperioodilisi nähtusi. Vahepeal kogusid teatud populaarsust kolmiktähe mudelid, milles 750-päevase perioodiga sümbiootilise paari ümber tiirleks umbes 15-aastasel orbiidil kolmas komponent – kas G-K spektriklassi kääbustäht või koguni teine punane hiid. Tõraveres on alati püütud hakkkama saada kaksiktähe mudeliga, kus orbitaalne periood ongi ca 15 aastat. See on küll taoliste sümbiootiliste tähtede jaoks erakordselt pikk (tavaline on 1-3 aastat), kuid tänu sellele kaksiktähe komponentide vaheline suur kaugus seletabki suure osa CH Cygni iseärasustest.

Ka praeguse artikli andmed sobivad kaksiktähe mudeliga. Lisakinnitus tuli artikli kirjutamise ajal, mil kolmikmudeli väljapakkujad eesotsas Kenneth Hinkle’ga loobusid oma ideest ja kinnitasid kaksiktähe mudelit orbitaalse perioodiga 5689 päeva (15,6 aastat). Nende efemeriid võimaldas kinnitada meie oletust, et sümbiootilise aktiivsuse suurenemine aastatel 1998-1999 oli tingitud periastroni läbimisest elliptilisel orbiidil, nagu see toimus ka 1982-1983 paiku – kaks tähte on teineteisele lähimas punktis ja aine ülevool punaselt hiiult valgele kääbusele on tugevam. Üks meie peamine järeldus on ka see, et CH Cygni ja veel mõnede huvitavate sümbiootiliste tähtede puhul (MWC 560, R Aqr, V407 Cyg, BX Mon) ei kogune valge kääbuse pinnale nii palju ainet, et selles süttiksid termotuumareaktsioonid, vaid vabaneb ainult gravitatsiooni potentsiaalne energia – nähtus, mida nimetatakse akretsiooniks.

CH Cygni koos äsjamainitud objektidega näib moodustavat uue väikese sümbiootiliste tähtede alamklassi, kus kuuma komponendi energiaallikaks on ainult akretsioon. Esialgu jääb aga mõistatuseks, miks CH Cygni “muutus” sümbiootiliseks alles 1963. aastal.

Käesolev artikkel näitas ka kehvas kliimas asuva suhteliselt väikese teleskoobi häid külgi: on võimalik saada muutlike tähtede kohta pikki homogeenseid vaatlusseeriaid. Seda tõstis eriti esile ka ajakiri “Astronomy and Astrophysics”.

Allikas: Sümbiootilise kaksiktähe CH Cygni erakordselt pikk orbitaalne periood (Tartu Observatooriumi teadusuudised)

Märksõnad: ,