V471 non-osservazione nana marrone circumbinary di Tauri; Presupposti applegati o troppo restrittivi?


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tl; dr L' osservazione del nano bruno è stata smentita?

Ho appena iniziato a leggere sull'interessante oggetto V471 Tauri. Le prime due frasi dell'introduzione a The V471 Tauri System: A Multi-datatype Probe Vaccaro et al. (2015):

V471 Tau, un nano bianco-rosso nano che eclisse binario (EB) nelle Iadi con periodo di orbita , è principalmente noto per il suo ruolo storico unico come stimolo alla teoria dell'evoluzione dell'involucro comune (Chau et al. 1974; Refsdal 1974 ; Sparks & Stecher 1974; Ostriker 1976; Paczynski 1976; Alexander et al. 1976; Taam et al. 1978). Altre proprietà includono un probabile compagno nano bruno all'EB, misurazione della rotazione della nana bianca, perdita di massa e scambio in un binario distaccato, rotazione differenziale misurata tramite punti magnetici, distribuzioni spot, parametri precisi della nana bianca e misure di distanza fotometro-spettroscopiche che aiutano a individuare la posizione del binario all'interno di Hyades.0d.52118

È il "probabile compagno nano marrone" di cui vorrei chiedere. L'articolo con il titolo accattivante " I primi risultati scientifici di SPHERE: smentire il predetto nano bruno intorno al V471 Tau " Hardy et al. (2015) SPHERE è un nuovo sistema avanzato di ottica adattiva al Very Large Telescope (VLT). L'immagine in basso (figura 3) fa parte dell'argomento, e il suggerimento è che se non c'è nessun nano marrone visto nella banda tra i due cerchi bianchi, allora il nano marrone previsto non esiste.

Ciò sarebbe interessante, perché si dovrebbe trovare una spiegazione alternativa per la deriva lenta e periodica nei tempi dell'eclissi. Una possibilità è l' Applegate Mechanism che non capisco, ma dopo potrei fare una domanda separata.

Torna a Vaccaro 2015 , sezione 9, intitolata "On the Reality of the Third Star" è più di sei pagine di discussione delle ipotesi sottostanti, e se ho capito bene fornisce diversi modi possibili in cui un nano marrone adatto potrebbe esistere ma non mostrare nell'immagine SPHERE. In sostanza, smentendo l'esistenza di confusione.

Vorrei sapere: la mia comprensione della situazione attuale è corretta? Ci sono stati sviluppi più recenti?

inserisci qui la descrizione dell'immagine

sopra: pannello sinistro di Fig. 3 di Hardy et al. 2015 : "Figura 3. Immagine in banda H del V471 Tau ottenuta sullo strumento SPHERE IRDIS sul VLT. Pannello a sinistra: immagine risultante dopo imaging differenziale angolare (ADI). L'area tra i cerchi bianchi indica la posizione prevista da 5 sigma del nano bruno ... "

inserisci qui la descrizione dell'immagine

sopra: il mostro attualmente noto come SFERA da qui .


Che bella domanda. SFERA sembra incredibile!
Fattie,

Risposte:


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Per tutti questi risultati di imaging diretto, il parametro critico è il contrasto in funzione della separazione. Questo ti consente di sapere quanto un oggetto più debole puoi vedere intorno all'oggetto primario molto più luminoso la cui luce è stata soppressa dal coronografo (il cerchio nero al centro della stella).

Dal cambiamento dei tempi di eclissi (Figura 1 nel loro documento) è possibile prevedere la massa prevista e la separazione del terzo oggetto (proposta nana marrone) usando la loro equazione 1 poiché si conosce la massa del binario. Dai modelli evolutivi delle nane brune, puoi fare previsioni su quanto brillante dovrebbe essere la nana marrone proposta per la sua massa prevista.

È quindi possibile cercare un oggetto nella giusta separazione nelle immagini SPHERE. Questo è mostrato nella loro Figura 3 (figura a destra del 2) in cui mostrano quanto un oggetto luminoso potesse vedere in funzione della separazione dalla stella primaria; tutto al di sopra della curva solida è qualcosa che dovrebbero vedere. Le linee tratteggiate verticali mostrano il confine sulla separazione del nano bruno, previsto dalle tempistiche dell'eclissi. Il simbolo del diamante è la luminosità prevista del nano marrone dai modelli evolutivi data la sua massa.

Poiché questo è ben al di sopra della curva di contrasto (di un fattore di circa 15x) e nulla si vede nelle immagini in quella separazione, ciò suggerisce fortemente che la nana marrone proposta non esiste. Le uniche "soluzioni" sono se il team SPHERE ha misurato la curva del contrasto in modo errato (improbabile al livello necessario) o i nostri modelli su come dovrebbero essere i nani bruni luminosi sono sbagliati di circa un fattore di 15x e il nano bruno è molto , molto più debole del previsto.

Il meccanismo Applegate è un po 'strano. L'idea è che mentre la stella attraversa i cicli di attività magnetica (come fanno il Sole e molte altre stelle) e la forza del campo magnetico cresce e si restringe, questo fa cambiare la forma della stella, rigonfiandola più o meno a livello della stella equatore mentre il ciclo avanza. Questo cambia la quantità di momento angolare nella stella, che deve accoppiarsi nell'orbita binaria quando il momento angolare deve essere conservato, facendo restringere o espandere l'orbita binaria. Ciò spiegherebbe quindi il cambiamento nei tempi delle eclissi senza la necessità che il nano bruno del terzo corpo tiri il binario. Sfortunatamente il meccanismo Applegate, sebbene possa funzionare nel V471 Tau, non può spiegare le variazioni in un gruppo di altri sistemi binari (intensità del campo magnetico non abbastanza forte), quindi può "

L'ultimo articolo che ho trovato che fa riferimento a Vaccaero et al. 2015 paper, è Vanderbosch et al. 2017 . Sostengono che a causa dei tempi delle eclissi cambiano ma il periodo di rotazione del secondario nano bianco non cambia, un terzo corpo come un nano marrone non può spiegare i cambiamenti in quanto dovrebbe cambiare i tempi di entrambi gli "orologi" .


Grazie per aver pubblicato questa risposta ben scritta! È fantastico quando qualcuno fa rivivere una domanda più vecchia e pubblica una risposta ben ponderata e ponderata. Darò Vanderbosch et al. 2017 una lettura oggi.
uhoh

Perché il nano bruno deve trovarsi in quella separazione e nel piano del cielo?
Rob Jeffries,

Questo è un buon punto. Gli autori di SPHERE hanno eseguito simulazioni Markov Chain Monte Carlo per modellare le variazioni del tempo dell'eclissi. i3 , l'inclinazione del 3 ° corpo (nano bruno) è nella formula ma non mostrano i parametri di intervallo o correlazione per questo parametro negli accoppiamenti. Presumo che l'incertezza su i3 sia inclusa nelle loro barre di errore per la separazione. Presumibilmente la gamma consentita di assi semi-maggiori del terzo corpo dalle tempistiche dell'eclissi, accoppiata alla distanza ravvicinata, produce una gamma ristretta di possibili separazioni.
astrosnapper

Grazie ancora per l'ottima risposta. Il metodo a due orologi ( i.stack.imgur.com/LXSqR.png ) è un buon complemento alla non osservazione con SPHERE. Non capisco ancora completamente Applegate, (un corpo che cambia il suo momento d'inerzia può conservare il momento angolare semplicemente cambiando la propria velocità di rotazione piuttosto che scambiandolo con il momento angolare orbitale, no?) Ma lo leggerò un po 'e forse fai una nuova domanda al riguardo.
uho,
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