TIC 433545934: cztery gwiazdy tworzą "zaćmienia w zaćmieniu"

TIC 433545934 wykryto dzięki obserwacjom prowadzonym przez TESS – instrument zaprojektowany przede wszystkim do poszukiwania egzoplanet, ale przydatny także w badaniach zmienności jasności gwiazd. W tym przypadku chodzi o konfigurację określaną jako układ 2+2: dwie oddzielne pary gwiazd tworzą dwa układy podwójne, a następnie te dwa "duety" krążą wspólnie wokół jednego środka masy. Takie konstrukcje należą do rzadkości i zwykle trudno je potwierdzić obserwacyjnie.

W systemie zachodzą co najmniej dwa typy zaćmień. Po pierwsze, w każdej z par jedna gwiazda cyklicznie przysłania drugą, co z punktu widzenia obserwatora przekłada się na regularne spadki jasności. Najbardziej niezwykły jest jednak drugi mechanizm: zdarza się, że jedna para gwiazd przechodzi na tle drugiej pary, okresowo ograniczając dopływ jej światła. Taka wzajemna "seria" zaćmień obejmująca całe podwójne układy została przez naukowców po raz pierwszy jasno udokumentowana.

Pomiary wskazują, że para A składa się z gwiazd o masach około 2,2–2,4 masy Słońca, a jej składniki okrążają się w cyklu 2 dni. Z kolei para B ma okres obiegu 1,4 dnia; tworzą ją gwiazda zbliżona parametrami do członków pary A oraz druga o masie około 1,3 masy Słońca. Dwie pary razem wykonują wspólny obieg co 224,5 dnia, co plasuje TIC 433545934 jako piąty najbardziej zwarty spośród dotąd rozpoznanych układów tego rodzaju.

Układ daje też nowe pole do badań zjawiska przepływu masy przez powierzchnię Roche’a – obszar, w którym grawitacyjne oddziaływania dwóch obiektów w układzie podwójnym równoważą się w szczególny sposób. Takie transfery materii są istotne dla zrozumienia, jak mogą powstawać ekstremalne procesy astrofizyczne, w tym niektóre supernowe oraz układy rentgenowskie.

Choć TIC 433545934 jest uznawany za stosunkowo młody – jego wiek oceniono na około 580 mln lat – duże masy składników sprawiają, że ewolucja może przyspieszać. Według szacunków trzy z czterech gwiazd w czasie około 152 mln lat wejdą w etap, w którym zaczną dzielić się materią, co może uruchomić wyjątkowo dynamiczne i widowiskowe procesy w całym układzie.

Wyniki badań mają trafić do publikacji w czasopiśmie "Astronomy & Astrophysics", a praca została udostępniona także na ArXiv, by mogło zapoznać się z nią szersze grono naukowców. Badacze podkreślają, że podobne układy stanowią tylko niewielką część znanych systemów gwiazdowych, ale ich analiza może w przyszłości wyjaśnić istotne aspekty ewolucji gwiazd – włącznie z mechanizmami prowadzącymi do ich katastroficznego końca. Jednocześnie możliwości TESS w zakresie precyzyjnego śledzenia zmian jasności otwierają drogę do wykrywania i dokładniejszego opisu kolejnych tak złożonych układów wielokrotnych.