Ein internationales Team von Astronomen hat die erste asteroseismische Studie des jungen offenen Sternhaufens NGC 2516, besser bekannt als Southern Beehive, durchgeführt. Ergebnisse der Studie, veröffentlicht 28. November auf dem Preprint-Server arXiventhüllen wichtige Informationen über die Eigenschaften und den Sterneninhalt dieses Sternhaufens.
Offene Sternhaufen (OCs), die aus derselben riesigen Molekülwolke entstehen, sind Gruppen von Sternen, die lose durch Gravitation miteinander verbunden sind. Bisher wurden mehr als 1.000 von ihnen in der Milchstraße entdeckt, und Wissenschaftler suchen immer noch nach weiteren Sternen, in der Hoffnung, eine Vielzahl dieser Sterngruppierungen zu finden. Die Erweiterung der Liste bekannter offener Galaxienhaufen und deren detaillierte Untersuchung könnte entscheidend sein, um unser Verständnis der Entstehung und Entwicklung unserer Galaxie zu verbessern.
Der Südliche Bienenstock wurde vor fast drei Jahrhunderten entdeckt und ist ein helles und junges OC am Südhimmel im Sternbild Carina. Der Cluster befindet sich etwa 1.300 Lichtjahre entfernt und hat eine nahezu solare Metallizität, während seine Masse auf mindestens 100.000 Sonnenmassen geschätzt wird.
Obwohl viele Beobachtungen des Southern Beehive durchgeführt wurden, wurde noch keine asteroseismische Untersuchung dieses Clusters durchgeführt. Aus diesem Grund hat eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Gang Li von der Katholischen Universität Leuven (KU Leuven) in Belgien den Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA, den Gaia-Satelliten der ESA und den Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph (FEROS) eingesetzt Das La-Silla-Observatorium der ESO in Chile, um photometrische und spektroskopische Beobachtungen dieses OC durchzuführen.
Das Hauptziel dieser Beobachtungskampagne bestand darin, Schwerkraftschwingungen in den frühen Hauptreihenmitgliedern des Clusters zu erkennen.
„Wir haben die 301 Mitgliedssterne mit nicht mehr als leichter Kontamination als unsere Stichprobe ausgewählt. Wir haben die Lichtkurven des Vollbildbildes (FFI) analysiert, die nahezu kontinuierliche Beobachtungen im ersten und dritten Jahr der TESS-Überwachung ermöglichen. Wir haben auch hochwirksame Daten gesammelt. „Auflösungsspektren mit FEROS für die G-Mode-Pulsatoren zu erstellen, mit dem Ziel, die effektiven Gaia-Temperaturen und -Schwerkräfte zu bewerten und sich auf zukünftige seismische Modellierungen vorzubereiten“, erklärten die Forscher.
Die von Lis Team durchgeführten Beobachtungen zeigten eine Vielzahl unterschiedlicher Arten veränderlicher Sterne im südlichen Bienenstock. Sie identifizierten 24 G-Mode-Pulsatoren (Gamma Doradus oder Slowly Pulsating B [SPB] Sterne), 35 Delta-Scuti-Pulsatoren, 147 Sterne mit Oberflächenmodulationen, fünf verfinsternde Doppelsterne und drei Post-Hauptreihensterne.
Für die Delta-Scuti-Sterne stellten die Astronomen fest, dass ihre Amplitudenspektren nach Temperatur sortiert gut geordnet sind. Es stellte sich heraus, dass in kühleren Sternen eine Reihe von Frequenzen bei etwa 21,07/Tag beobachtet wurden, während die heißeren P-Mode-Pulsatoren eine weitere Reihe von Frequenzspitzen von etwa 33/Tag zeigten.
Darüber hinaus ergab die Studie, dass Gamma-Doradus-Sterne im Cluster interne Rotationsraten von bis zu 50 % ihres kritischen Wertes aufweisen, während die SPB-Sterne Rotationsraten nahe ihrer kritischen Rate aufweisen. Die Forscher stellten fest, dass dies deutlich schneller ist als der Durchschnittswert, der für einzelne Pulsatoren beobachtet wurde.
Die gesammelten Daten ermöglichten es dem Team auch, das Alter und den Extinktionswert bei 550 nm abzuleiten – sie wurden auf 102 Millionen Jahre bzw. 0,53 mag. berechnet.
Mehr Informationen:
Gang Li et al, Asteroseismologie des jungen offenen Sternhaufens NGC 2516 I: Photometrische und spektroskopische Beobachtungen, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2311.16991
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