Астрономы выяснили, как двойные системы влияют на формирование голубых горизонтальных звёзд

Классификация BHB-звёзд на основе их положений на диаграмме Кила. Пунктирная линия magenta отмечает границу, различающую более красные BHB-звёзды и более голубые BHB-звёзды в плоскости эффективной температуры и поверхностной гравитации. Серые точки представляют BHB-звёзды гало-типа, а чёрные точки обозначают BHB-звёзды дискового типа. Наблюдаемые двойные системы гало-типа (красные звёзды) и дискового типа (голубые звёзды) выделены соответствующим образом. Автор: Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202555002

Исследовательская группа из Обсерваторий Юньнаня Китайской академии наук провела исследование доли двойных систем среди голубых горизонтальных звёзд (BHB). Их результаты, недавно опубликованные в Astronomy & Astrophysics, предоставляют данные о внутренней доле двойных систем и раскрывают её связь с металличностью, кинематикой и эффективной температурой.

BHB-звёзды — это бедные металлами звёзды населения II, обычно встречающиеся в галактическом гало и считающиеся происходящими от маломассивных звёзд красных гигантов. Однако их происхождение также может включать бинарные взаимодействия. Исследования этого бинарного канала были ограничены, оставляя эволюционные пути неясными, а долю двойных систем — неопределённой.

Чтобы решить эту задачу, команда составила выборку из 299 BHB-звёзд с множественными измерениями лучевых скоростей и надёжными атмосферными параметрами на основе данных спектроскопического телескопа LAMOST.

Используя эмпирические зависимости между возрастом, металличностью и галактическим вращением, исследователи разделили выборку на BHB-звёзды дискового типа (демонстрирующие более высокую металличность и галактическое вращение) и BHB-звёзды гало-типа (с более низкой металличностью и галактическим вращением). Выборка была дополнительно разделена по эффективной температуре на более голубые (горячие) и более красные (холодные) группы.

После корректировки наблюдаемых долей двойных систем с помощью моделирования Монте-Карло команда обнаружила, что внутренняя доля двойных систем для полной выборки BHB-звёзд составляет приблизительно 32%. BHB-звёзды дискового типа демонстрируют заметно высокую внутреннюю долю двойных систем — 51%, тогда как BHB-звёзды гало-типа показывают только 29%. Это позволяет предположить, что BHB-звёзды дискового типа могут формироваться в основном через бинарные взаимодействия, в то время как BHB-звёзды гало-типа с большей вероятностью возникают в результате эволюции одиночных звёзд.

Кроме того, более голубая подвыборка BHB-звёзд имеет долю двойных систем 45% — почти вдвое больше, чем у более красной подвыборки (23%) — что указывает на возможную связь между бинарными взаимодействиями и эффективной температурой.

Эти результаты предоставляют наблюдательное подтверждение зависимости доли двойных систем BHB-звёзд от окружающей среды и предлагают новые доказательства для понимания формирования и эволюции BHB-звёзд.

Больше информации: Yanjun Guo et al, The binary fraction of blue horizontal branch stars, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202555002