Öt csillagos rendszer a Nagy Medvében

 

A Nagy Medve (Ursa Maior) csillagkép az északi égbolton látható kiterjedt csillagkép. Jellegzetes alakzata a mindenki által ismert Göncöl szekér. Mostani bejegyzésben a Göncöl alatt található, szabad szemmel már nem látható öt csillagból álló rendszert vizsgálom meg részeletesen. Azért tartom ezt érdekesnek, mert igencsak összetett, különféle csillagokból áll, valamint a tagok közötti távolság, innen a Földről nézve, nagyon nagy. 

Elsőnek nézzük meg részletesen, hol is található az égbolton ez a rendszer? A bevezetőben már említettem, hogy a Nagy Medve csillagképben vagyunk. Nos, a maci tomporánál, a jobb hátsó lábánál található vizsgálatunk tárgya. Az alábbi ábrán pontosan a karikában látahó helyen van a rendszer:

Az STF 1561 rendszerének helyzete az égbolton. Forrás: Stellarium.

A WDS-ben a rendszer STF1561 névkóddal szerepel, egyéb katalógusokban és térképeken a HD 101177 számmal jelölik a főcsillagot, amely tőlünk 76 fényév távolságban van. Elsőként az egyik legismertebb amatőr csillagász, William Herschel fedezte fel és vette fel a világ első kettőscsillag katalógusába H III 87 számon 1782-ben. Ezek voltak az A, B, C komponensek. Egy évvel később kimérte a B és C tagok egymáshoz viszonyított helyzetét is. 1923-ban adták a rendszerhez az E jelű csillagot, majd 1991-ben a D jelű tagot vették még hozzá. Meg kell jegyeznem, hogy 1895-ben már kimérték a C és a D komponens egymáshoz való viszonyát, de ekkor még nem rendelték a D tagot a főcsillaghoz, csak a C kisérőjének tartották. Röviden, így alakult ki az évszázadok során ez az öt tagból álló rendszer.

Jó magam 2023. március 31-én készítettem a területről fényképeket az Utah-i 150/1105 apokromát robottávcsővel. A nehézséget a B tag előcsalogatása okozta, amit a kép kontrasztjának kiszélesítésével sikerült elérni. A B tag a "rendes" képen egy dudorként látszik csak.

Az STF1561 rendszer.

A szoros AB tag immár látható.

A rendszer tagjainak kimérésével az alábbi eredményeket kaptam:

Mérési eredményeim.

A csillagok fényességének a WDS-ben megadott értékeket szerepeltettem, ettől eltérő adatok találhatók a különféle csillagkatalógusokban, valamint a  GAIA műhold legfrissebb méréseiben.

Az AB tagoknál ismertek a pályaszámításhoz a paraméterek, így felrajzolható a B csillag pályája az A körül. 

A B kisérő pályája és helyzete különböző időszakokban.

Összehasonlítva a WDS legfrisseb adataival az egyes tagoknál tapasztalható elmozdulás, amit a következő táblázatban foglaltam össze:

Eltérések a WDS-beli adatoktól.

Érdekes megnézni milyen csillagok alkotják ezt a rendszert? A tagok főbb adatait a következő táblázat tartalmazza:

A csillagok fizikai paraméterei.

Ezek ismeretében a HRD-re is fel tudtam tenni a komponenseket.

A tagok helyzete a HRD-n.

Látható, hogy a főcsillag a mi Napunkhoz hasonló csillag, míg C,D komponens annál jóval nagyobb, óriás, a B és E pedig kisebb, törpe csillag.

A következő képen közel méretarányosan ábrázoltam a rendszert alkotó tagokat, jobb felső sarokban a mi Napunk látható.

Az STF 1561 rendszerét alkotó csillagok mérete és színe.

Őszintén megvallva ezen a ponton elgondolkodtam. Ilyen sok féle csillag és ekkora látszó távolsággokkal biztosan fizikailag összetartozó rendszert alkot? Lehet inkább ezek csak optikai párok és a régmúlt csillagászai valamiért összetartozónak gondolták ezeket? Szerencsére nekünk már rendelkezésünkre áll a GAIA műhold és annak mérései, aminek köszönhetően közel kétmilliárd csillagról van már pontos, vagy ahhoz közeli adatunk. Ezért kigyüjtöttem a tagokra vonatkozó méréseket a műhold DR3 adatbázisából. (Ez most a legfrissebb)

Ezek és a WDS-beli történeti adatok elemzésével az alábbi grafikonokat tudtam felvázolni az egyes tagokról. Az ábrákon mindig a főcsillag van az origón, a piros az aktuális kisérő előre jelzett mozgásvektor hosszát és irányát, a zöld, pedig a mérésem alapján számított mozgásvektort mutatja. A zöld pöttyök az egyes mérések alapján a a kisérő helyzetét mutatják. A fekete szaggatott a mérési pontokhoz illeszkedő trendvonal.

Az egyes kisérők helyzete a történelmi mérések szerint és azok előre jelzett és a mért mozgás vektora. 

A GAIA mérések elemzésének eredményét az alábbi táblázatban foglaltam össze:

Gravitációs kötés lehetősége az egyes tagok viszonylatában.

A fenti táblázat "WTD SEP" oszlopa az égboltra vetítve mutatja csillagászati egységben az tagok közötti távolságot. A következő oszlopban a két csillag összegzett tömegéből eredő gravitációs megkötés határa szerepel szintén csillagászati egységben, a Vorb a maximális keringési sebességet,  a Vobs a történelmi adatokból számított keringési sebességet jelenti km/s-ben. Az utolsó oszlopban a fizikai kapcsolat valószínűségének százalékos értéke szerepel.

Az AB tagoknál nincsen kétség a gravitációs kapcsolatra, minden általam használt indikátor ezt jelzi. A mozgásvektorok erősen összetartanak.

Az AC tagnál a sebességek nem támasztják alá fizikai kapcsolódást, viszont a távolság és a mozgásvektor alapján lehetséges, ez a pár fizikai. Itt is a vektorok összetartanak és közel azonosak.

Az AD tagnál egyik indikátor sem mutatja a gravitációs kötés lehetőségét, ez a pár optikai. A mozgásvektorok összetartanak, viszont a kisérő helyzetét jelző pontok egy tartományban csoportosulnak, a trendvonalnak alig van hossza.

Az AE tagnál a sebességek sem jelzik a gravitációs kötést, a távolság adatok sem erősítik ezt meg, és a vektorok is párhuzamosan futnak, viszont a trendvonal kirajzol egy látszólagos hiperbolikus pályát. Így időlegesen lehetséges lehet egy gyenge kölcsönhatás a két csillag között.

A BC tagnál sem meglepő a fizikai kapcsolat lehetősége.

A BE és a CD tagoknál pedig erősen kérdéses a gravitációs kötés megléte, bár a BE tagnál a trendvonal kirajzol egy kvázi pályát, de lehet ez is csak egy ideiglenes állapot. A CD tagnál még ez sem áll. A vektorok össze-vissza mutatnak, a mérési pontok egy tartományba csoportosulnak. 

A fentiekből adódóan megállapítható, hogy az AB, AC, BC tagok fizikai párok, míg a többi inkább csak optikai.