Astronomijas ABC - D ir paredzēta divkāršai zvaigznei

• Aprīlis 29, 2024

Mēs esam pieraduši, ka mums ir tikai viena Saule, tātad planēta Tatooine Džordža Lūkasā Zvaigžņu kari šķita eksotiska ar savu divkāršo sauli. Tomēr vismaz puse no zvaigznēm, kuras mēs varam redzēt debesīs, ir vairāku zvaigžņu sistēmas, parasti divkāršas. Mulsinoši, kad par to runā astronomi dubultzvaigznes tie varētu nozīmēt vai nu vienu no diviem diezgan atšķirīgiem zvaigžņu pāru veidiem - patiesi bināri vai tikai optiskās dubultā.

Optiskās divkāršojas
Optiskās dubultas ir novērošanas artefakti. Divas zvaigznes, kurām nav savienojuma, parādās tuvu viena otrai - nejauša izlīdzināšana, skatoties no Zemes. Piemērs ir α Capricorni. Labos skata apstākļos jūs varat redzēt abus α¹ Mežāzis un α² Capricorni bez binokļiem. Pat ja viņi kopā šķiet diezgan omulīgi, patiesībā α¹ Cepure atrodas 690 gaismas gadu attālumā no mums un α² Cepure atrodas 109 gaismas gadu attālumā. Tā kā tā atrodas tālu no mums, α¹ Capricorni šķiet blāvāks nekā tā “pavadonis”, bet patiesībā ir vairāk nekā divdesmit reizes gaišāks.

Bināri
Divas binārā sistēmā esošās zvaigznes tiek turētas kopā ar savstarpēju gravitācijas pievilcību. Viņi bieži tiek raksturoti vienkārši kā viens otram riņķojot. Ja, izmantojot teleskopu vai binokli, jūs varat redzēt katru no divām zvaigznēm, tas ir vizuālais binārais. Citādi tas ir nevizuāls binārs. Šī ir funkcionējoša definīcija, jo papildu novērojumi vai uzlaboti instrumenti var pārvietot bināru no nevizuālās uz vizuālo klasi.

Joprojām var būt grūti pateikt, vai jums ir viena zvaigzne vai dubultā zvaigzne, un, ja jums ir dubultā zvaigzne, vai tā ir binārā, vai nē. Agrāk tas bija neiespējami lielāko daļu laika, tāpēc optiskās dubultās un binārās filmas tika saliktas kopā.

Viljams Heršels un dubultzvaigznes
Viljams Heršels (1738-1822) 1779. gadā sāka sistemātisku dubultzvaigžņu medības. Faktiski viņš meklēja dubultzvaigznes, kad 1781. gadā atklāja planētu Urāns. Bet viņš nebija pirmais, kurš ieinteresējās dubultspēlēs. . Tas bija čehu astronoms Kristians Maijers (1719-1783).

Dominēja pieņēmums, ka dubultzvaigznes ir iespējami vizuālie pāri. Vairāk nekā 150 gadus pirms Maijers sāka pētīt dubultzvaigznes, Galileo bija pirmais, kurš caur savu teleskopu redzēja dubultzvaigžņu. Viņš domāja, ka dubultspēles ir nesaistītas zvaigznes gar mūsu redzes līniju un ka paralēles dēļ šķietami mainīsies leņķis starp tām, kad mēs riņķojam ap Sauli. (Šeit ir diagramma, kas parāda, ko mēs domājam ar paralaksu, izmantojot vienu zvaigzni.)

Maijers tam nepiekrita. Viņš teorēja, ka dubultzvaigznes atrodas tuvu viena otrai un riņķo apkārt. Bet Heršels piekrita Galilejas skatam, un, pētot dubultzvaigznes, viņš cerēja izmērīt zvaigžņu attālumus ar parallaksi. Lai arī viņš kataloģizēja vairāk nekā astoņus simtus vairāku zvaigžņu, viņš bija pārsteigums.

Divdesmit gadu laikā pēc sākotnējiem novērojumiem Heršels pārvērtēja vairākus no tiem. Tā kā neredzēja paralēlu, viņš 1803. gadā paziņoja, ka dubultzvaigznes "nav tikai dubultas izskata, bet tām jāļauj būt reālām divu zvaigžņu binārām kombinācijām, kuras cieši satur savstarpējas pievilcības saites." Heršels tika kreditēts ar termina pirmo lietošanu binārs lai aprakstītu šādus pārus. Vēl svarīgāk, tas apstiprināja, ka Ņūtona gravitācija darbojās ārpus Saules sistēmas.

Nevizuāli bināri faili
Binārās sistēmas noteikšanas veidi ir ne tikai vizuāli. Bināro sistēmu klases vairāk balstās uz noteikšanas līdzekļiem, nevis uz sistēmas raksturlielumiem. Divi visizplatītākie veidi ir spektroskopiski un aptumšojoši binārie attēli.

Spektroskopiski binārie attēli
Neviens nezina, ka zvaigznei Mizaram bija neredzams pavadonis līdz 1889. gadam. E. C. Pickerings (1846–1919) to atklāja Hārvarda koledžas observatorijā, padarot Mizaru par pirmo spektroskopiskais binārais.

Ja ir divas zvaigznes, ir divas spektrālo līniju kopas. Dažreiz tas ir pietiekami, lai pierādītu, ka ir binārs. Bet var būt arī Doplera maiņa, orbītā virzoties zvaigznēm. Kamēr objekts virzās prom no mums, tam ir sarkanā krāsā mainīts spektrs, t.i., tā spektrālās līnijas ir tuvāk gaismas spektra sarkanajam galam. Virzoties uz mums, līnijas tiek virzītas pret zilu. (Lai uzzinātu vairāk par šo, zem šī raksta noklikšķiniet uz saites “Exoplanetu meklēšana”).

Aptumšojošie bināri
Ja mūsu redzes līnijā riņķo divas zvaigznes, tā, lai viena apli virzītos priekšā, tām riņķojot, mums ir aizēnojošs binārs. Šķiet, ka tā ir viena zvaigzne ar mainīgu gaismas jaudu, jo divas zvaigznes savukārt iziet priekšā (tranzīts) viens otru. Šī diagramma parāda, kā gaisma mainās aptumsošajā mainīgajā zvaigznē Kepler-16.

Bināro sistēmu izpētes nozīme
Tā kā vismaz puse no zvaigznēm, kuras mēs redzam, ir bināras, to izpratne ir būtiska mūsu zināšanu par zvaigžņu evolūciju sastāvdaļa.Astronomi ir atklājuši bināru protostars, kas liek domāt, ka, zvaigžņu veidošanās laikā sadaloties molekulārajam mākonim, rodas vairāku zvaigžņu sistēmas. Liela daļa no tā, ko mēs zinām par zvaigžņu masām, nāk no binārajām sistēmām, jo ​​nav iespējams tieši mērīt vienas zvaigznes masu. Šo sistēmu noteikšanas metodes, piemēram, Doplera spektroskopija un tranzīti, ir noderīgas arī ekstrasolāru planētu atklāšanā.