ABC astronomije - D je za dvostruku zvijezdu

• Svibanj 17, 2024

Navikli smo imati samo jedno Sunce, pa i planet Tatooine u Georgeu Lucasu Ratovi zvijezda djelovalo je egzotično sa svojim dvostrukim suncem. Ipak, barem pola zvijezda koje možemo vidjeti na nebu su višestruki zvijezdani sustavi, obično dvostruki. Zbunjujuće, kad astronomi pričaju dvostruke zvijezde mogli bi značiti bilo jednu od dvije sasvim različite vrste zvjezdanih parova - istina binarne ili samo optički parovi.

Optički parovi
Optički parovi su artefakti promatranja. Dvije zvijezde koje nemaju vezu pojavljuju se zajedno, slučajno poravnanje kada se gledaju sa Zemlje. Primjer je α Capricorni. U dobrim uvjetima pregleda možete vidjeti i α¹ Jarac i α² Jarac bez dvogled. Iako djeluju ugodno zajedno, u stvari je α¹ Cap je udaljen 690 svjetlosnih godina od nas i α² Kapa je udaljena 109 svjetlosnih godina. Zbog velike udaljenosti od nas, α¹ Jarac se čini mračnijim od svog "suputnika", ali zapravo je preko dvadeset puta blistaviji.

binaries
Dvije zvijezde u binarnom sustavu su povezane međusobnom gravitacijskom privlačnošću. Često ih se opisuje kao da se vrte u orbiti. Ako pomoću teleskopa ili dvogleda možete vidjeti svaku od dviju zvijezda, to je oznaka "a" vizualni binarni, Inače je a ne-vizualni binarni, Ovo je radna definicija, jer daljnjim promatranjem ili poboljšanim instrumentima binarni binar može preći iz ne-vizualne u vizualnu klasu.

I dalje može biti teško odrediti imate li jednu ili dvostruku zvijezdu, a ako je dvostruka, je li binarna ili ne. U prošlosti je to većinu vremena bilo nemoguće, pa su se optički parovi i binarne slike skupljale.

William Herschel i dvostruke zvijezde
William Herschel (1738-1822) započeo je sustavni lov na dvostruke zvijezde 1779. U stvari, tražio je dvostruke zvijezde kad je otkrio planet Uran 1781. Ali nije bio prva osoba koja se zanimala za parove , To je bio češki astronom Christian Mayer (1719-1783).

Prevladavajuća pretpostavka bila je da su dvostruke zvijezde slučajni vizualni pari. Više od 150 godina prije nego što je Mayer počeo proučavati dvostruke zvijezde, Galileo je prvi ugledao dvostruku zvijezdu kroz svoj teleskop. Mislio je da su dvostruke nepovezane zvijezde duž naše linije vida i da će se čini da će se kut između njih mijenjati dok orbitiramo oko Sunca zbog paralakse. (Ovdje je dijagram koji pokazuje što mislimo pod paralaksom koristeći jednu zvijezdu.)

Mayer se nije složio. Teoretizirao je da su dvostruke zvijezde bliske jedna drugoj i da se vrte oko sebe. No Herschel se pretplatio na Galilejev pogled, a proučavajući dvostruke zvijezde nadao se mjerenjem zvjezdanog rastojanja paralaksom. Iako je katalogizirao preko osam stotina više zvijezda, stiglo je iznenađenje.

Više od dvadeset godina nakon svojih izvornih promatranja Herschel je ponovno izmjerio određeni broj njih. Daleko od toga da je vidio paralaksu, 1803. objavio je da dvostruke zvijezde "nisu samo dvostruke u izgledu, već moraju biti dopuštene da budu stvarne binarne kombinacije dviju zvijezda, intimno povezane zajedno uzajamnom privlačnošću". Herschel je pripisan prvoj upotrebi izraza binarni opisati takve parove. Što je još važnije, potvrdilo je da je Newtonova gravitacija djelovala izvan Sunčevog sustava.

Nevizualne binarne datoteke
Postoje drugi načini otkrivanja binarnog sustava osim vizualnog. Klase binarnih sustava temelje se više na sredstvima za otkrivanje, nego na karakteristikama sustava. Dvije najčešće vrste su brtve spektroskopske i pomračene.

Spektroskopski binarni podaci
Nitko nije znao da je zvijezda Mizar imala nevidljivog pratitelja sve do 1889. E. C. Pickering (1846-1919) otkrio ju je u Opservatoriju Harvard College, čime je Mizar bio prvi spektroskopski binarni.

Ako postoje dvije zvijezde, postoje dvije skupine spektralnih linija. Ponekad je to dovoljno za utvrđivanje postojanja binarnog zapisa. Ali može doći i dopplerovo pomjeranje u orbiti zvijezda. Dok se objekt udaljava od nas, on ima spektar crveno pomaknutog, tj. Njegove su spektralne linije bliže crvenom kraju svjetlosnog spektra. Kretanje prema nama pomiče crte prema plavom. (Za više informacija o ovom, kliknite vezu "Traženje egzoplaneta" ispod ovog članka.)

Pomaknuće binarnih zapisa
Ako u našem vidnom polju orbitiraju dvije zvijezde, tako da se jedna pomiče ispred druge dok kruže, imamo an pomračenje binarno, Čini se da je riječ o jednoj zvijezdi s različitim svjetlosnim jačinom dok dvije zvijezde zauzvrat prolaze ispred (tranzit) jedni druge. Ovaj dijagram prikazuje kako svjetlost varira u pomračenoj promjenjivoj zvijezdi Kepler-16.

Važnost proučavanja binarnih sustava
Budući da je barem polovica zvijezda koje vidimo binarne, njihovo razumijevanje je bitan dio našeg znanja o evoluciji zvijezda.Astronomi su otkrili binarne protozvijezda, što sugerira da se sustavi s više zvijezda stvaraju kako se molekulski oblak raspada tijekom stvaranja zvijezda. Mnogo toga što znamo o zvjezdanim masama dolazi iz binarnih sustava, jer nije moguće izravno izmjeriti masu jedne zvijezde. Metode za otkrivanje ovih sustava, poput Doplerove spektroskopije i tranzita, također su korisne u otkrivanju ekstrasolarnih planeta.

Upute Video: Week 8, continued (Svibanj 2024).