V471 não observação de anã marrom circumbinar de Tauri; Applegate, ou suposições excessivamente restritivas?

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tl; dr A observação da anã marrom foi refutada?

Acabei de começar a ler sobre o interessante objeto V471 Tauri. As duas primeiras frases da introdução ao sistema Tauri V471: uma sonda de vários tipos de dados Vaccaro et al. (2015):

O Tau V471, um anão branco-vermelho anão eclipsando binário (EB) no Hyades com período de órbita , é conhecido principalmente por seu papel histórico único como um estímulo à teoria comum da evolução de envelopes (Chau et al. 1974; Refsdal 1974 ; Sparks & Stecher 1974; Ostriker 1976; Paczynski 1976; Alexander et al. 1976; Taam et al. 1978). Outras propriedades incluem um provável companheiro da anã marrom para o EB, spin medido da anã branca, perda de massa e troca em um binário separado, rotação diferencial medida por pontos magnéticos, distribuições de pontos, parâmetros precisos da anã branca e medidas de distância fotométrico-espectroscópica que ajudam a identifique a localização do binário dentro das Hyades.0d.52118

É o "provável companheiro da anã marrom" que eu gostaria de perguntar. O artigo com o título cativante " Os primeiros resultados científicos da ESFERA: reprovando a previsão da anã marrom ao redor da V471 Tau " Hardy et al. (2015) SPHERE é um novo sistema avançado de óptica adaptativa no Very Large Telescope (VLT). A imagem abaixo (figura 3) faz parte do argumento, e a sugestão é que, se não houver anã marrom vista na banda entre os dois círculos brancos, a anã marrom prevista não existe.

Isso seria interessante, porque uma explicação alternativa para a deriva lenta e periódica no tempo do eclipse teria que ser encontrada. Uma possibilidade é o Mecanismo Applegate que eu não entendo, mas que pode fazer uma pergunta separada depois disso.

De volta à Vaccaro 2015 , a seção 9, intitulada "Na realidade da terceira estrela", contém mais de seis páginas de discussão das suposições subjacentes e, se eu entendi corretamente, fornece várias maneiras possíveis pelas quais uma anã marrom adequada poderia existir, mas não aparecer na imagem SPHERE. Em essência, refutar a existência reprova.

Gostaria de saber: O meu entendimento da situação atual está correto? Houve desenvolvimentos mais recentes?

insira a descrição da imagem aqui

acima: painel esquerdo da Fig. 3 de Hardy et al. 2015 : "Figura 3. Imagem da banda H do V471 Tau obtida no instrumento SPHERE IRDIS no VLT. Painel esquerdo: Imagem resultante após imagem diferencial angular (ADI). A área entre os círculos brancos indica a posição prevista de 5 sigma da anã marrom ... "

insira a descrição da imagem aqui

acima: O monstro atualmente conhecida como SPHERE partir daqui .

uhoh
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Que ótima pergunta. ESFERA parece incrível!
Fattie 23/09/16

Respostas:

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Para todos esses resultados diretos de imagem, o parâmetro crítico é o contraste em função da separação. Isso permite que você saiba quanto mais fraco um objeto você pode ver ao redor do objeto principal, mais brilhante, cuja luz foi suprimida pelo coronógrafo (o círculo preto no centro da estrela).

A partir da mudança nos tempos do eclipse (Figura 1 em seu artigo), é possível prever a massa esperada e a separação do terceiro objeto (proposta da anã marrom) usando sua equação 1, pois você conhece a massa do binário. A partir de modelos evolutivos de anãs marrons, é possível fazer previsões de quão brilhante a anã marrom proposta deve ser para sua massa prevista.

Você pode procurar um objeto na separação correta nas imagens SPHERE. Isso é mostrado na Figura 3 (figura da direita 2), onde eles mostram o quão brilhante um objeto eles podiam ver como uma função da separação da estrela principal; tudo acima da curva sólida é algo que eles devem ver. As linhas pontilhadas verticais mostram o limite na separação da anã marrom, prevista a partir dos tempos do eclipse. O símbolo do diamante é o brilho previsto da anã marrom a partir dos modelos evolucionários, dada a sua massa.

Como isso está bem acima da curva de contraste (por um fator de cerca de 15x) e nada é visto nas imagens nessa separação, isso sugere fortemente que a anã marrom proposta não existe. As únicas "desvantagens" são se a equipe SPHERE mediu sua curva de contraste incorretamente (improvável no nível necessário) ou nossos modelos de como as anãs marrons brilhantes devem estar também estão errados em cerca de um fator de 15x e a anã marrom é muito , muito mais fraco do que o previsto.

O mecanismo Applegate é um pouco estranho. A idéia é que, à medida que a estrela passa por ciclos de atividade magnética (como o Sol e muitas outras estrelas) e a força do campo magnético cresce e diminui, isso faz com que a forma da estrela mude, aumentando mais ou menos a intensidade da estrela. equador à medida que o ciclo avança. Isso altera a quantidade de momento angular na estrela, que deve acoplar-se à órbita binária, pois o momento angular deve ser conservado, fazendo com que a órbita binária encolha ou expanda. Isso explicaria a mudança no tempo dos eclipses sem a necessidade da anã marrom do terceiro corpo puxando o binário. Infelizmente, o mecanismo Applegate, embora possa funcionar no V471 Tau, não pode explicar as variações em vários outros sistemas binários (a força do campo magnético não é suficientemente forte) para que possa '

O último artigo que pude encontrar referencia Vaccaero et al. 2015, Vanderbosch et al. 2017 . Eles argumentam que, devido à mudança do tempo dos eclipses, mas o período de rotação do secundário da anã branca não muda, um terceiro corpo, como uma anã marrom, não pode explicar as mudanças, pois deve alterar o tempo dos dois "relógios". .

astrosnapper
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Obrigado por postar esta resposta bem escrita! É ótimo quando alguém revive uma pergunta antiga e posta uma resposta bem elaborada e ponderada. Vou dar a Vanderbosch et al. 2017 uma leitura hoje.
Uhh
Por que a anã marrom deve estar nessa separação e no plano do céu?
22818 Rob Jeffries
Este é um bom argumento. Os autores da SPHERE realizaram simulações de Markov Chain Monte Carlo para modelar as variações de tempo do eclipse. i3 , a inclinação do terceiro corpo (anã marrom) está na fórmula, mas eles não mostram os parâmetros de intervalo ou correlação para esse parâmetro nos ajustes. Presumo que a incerteza no i3 esteja incluída em suas barras de erro para a separação. Presumivelmente, a faixa permitida de eixos semi-principais do terceiro corpo a partir dos tempos do eclipse, juntamente com a distância próxima, produz uma faixa estreita de possíveis separações.
Astrosnapper 22/07/19
Mais uma vez obrigado pela excelente resposta. O método de dois relógios ( i.stack.imgur.com/LXSqR.png ) é um ótimo complemento para a não observação com o SPHERE. Ainda não entendo completamente Applegate (um corpo que muda seu momento de inércia pode conservar o momento angular apenas alterando sua própria taxa de rotação, em vez de trocar com o momento angular orbital, não?), Mas vou ler um pouco sobre isso e talvez faça uma nova pergunta sobre isso.
uhoh