ABC з астрономії - D - це подвійна зірка

• Квітня 23, 2024

Ми звикли мати лише одне Сонце, тому планета Татуін у Джорджа Лукаса Зоряні війни здавалося екзотичним із його подвійним сонцем. І все-таки принаймні половину зірок, які ми можемо бачити на небі, - це численні зіркові системи, зазвичай подвійні. Конфузно, коли астрономи говорять про подвійні зірки вони могли означати будь-який із двох досить різних типів зіркових пар - правда двійкові файли або просто оптичні парні.

Оптичний пар
Оптичні парні артефакти спостереження. Дві зірки, які не мають зв'язку, виявляються близько один до одного, збіг випадкових, коли їх бачити із Землі. Приклад - α Capricorni. У хороших умовах перегляду ви можете бачити обидва α¹ Каприкорні та α² Козерогі без бінокля. Хоча вони здаються досить затишними разом, насправді α¹ Шапка знаходиться на відстані 690 світлових років від нас і α² Шапка знаходиться за 109 світлових років. Через велику віддаленість від нас, α¹ Козерорі здається тьмянішим за свого «супутника», але насправді в двадцять разів більш світлим.

Бінарні файли
Дві зірки у двійковій системі утримуються разом їх взаємним гравітаційним притяганням. Їх часто описують як орбіту один одного. Якщо за допомогою телескопа чи бінокля ви зможете побачити кожну з двох зірок, це - a зоровий бінарний. Інакше це a невізуальний бінарний. Це робоче визначення, оскільки подальше спостереження або вдосконалені інструменти можуть переміщувати бінарне від невізуального до візуального класу.

Все ще може бути важко сказати, чи є у вас одна зірка чи подвійна зірка, а якщо подвійна - то бінарна чи ні. У минулому це було неможливо більшість часу, тому оптичні парні і двійкові файли збиралися разом.

Вільям Гершель та подвійні зірки
Вільям Гершель (1738-1822) розпочав систематичне полювання на подвійні зірки в 1779 році. Насправді він шукав подвійних зірок, коли виявив планету Уран в 1781 році. Але він не був першою людиною, яка зацікавилася парними . Це був чеський астроном Крістіан Маєр (1719-1783).

Переважаючим припущенням було те, що подвійні зірки - це випадкові візуальні пари. За 150 років до того, як Майєр почав вивчати подвійні зірки, Галілей першим побачив подвійну зірку через свій телескоп. Він думав, що подвійні - неспоріднені зірки вздовж нашої лінії зору, і що кут між ними, здавалося б, змінюється, коли ми обертаємося навколо Сонця через паралакс. (Ось схема, яка показує, що ми маємо на увазі під паралаксами за допомогою однієї зірки.)

Майєр не погодився. Він теоретизував, що подвійні зірки знаходяться близько один до одного і орбітують один одного. Але Гершель підписався на погляд Галілея, і при вивченні подвійних зірок він сподівався виміряти зоряні відстані паралаксами. Хоча він описував понад вісім сотень кількох зірок, його чекав сюрприз.

Через двадцять років після своїх первісних спостережень Гершель переосмислив їх ряд. У 1803 році він далеко не побачив паралакс, і він оголосив, що подвійні зірки "не просто подвійні на вигляд, але повинні бути дозволені, щоб вони були справжніми бінарними комбінаціями двох зірок, тісно утримуваних разом зв'язком взаємного тяжіння". Гершелю було зараховано перше використання цього терміна двійкові описати такі пари. Що ще важливіше, воно підтвердило, що гравітація Ньютона діяла поза Сонячною системою.

Невізуальні бінарні файли
Існують способи виявлення бінарної системи, крім візуального. Класи двійкових систем базуються більше на засобах виявлення, ніж на характеристиках системи. Два найпоширеніші типи - це спектроскопічні та затемняючі двійкові.

Спектроскопічні двійкові файли
Ніхто не знав, що зірка Мізар мала невидимого супутника до 1889 р. Е. К. Пікерінг (1846-1919) виявив її в обсерваторії Гарвардського коледжу, зробивши Мізара першим спектроскопічний бінарний.

Якщо є дві зірки, то є два набори спектральних ліній. Іноді цього достатньо, щоб встановити, що існує двійкове. Але також може спостерігатися зсув Доплера на орбіті зірок. Поки об’єкт віддаляється від нас, він має червонозсувний спектр, тобто його спектральні лінії ближче до червоного кінця спектра світла. Рухаючись до нас, зрушує лінії у напрямку до синього. (Докладніше про це натисніть на посилання "Пошук екзопланет" нижче цієї статті.)

Затемнення бінарних файлів
Якщо в нашій лінії зору орбіти двох зірок, так що одна рухається перед іншою, коли вони кружляють, у нас є ан затемнення бінарного. Схоже, це одна зірка з різним світловіддачею, оскільки дві зірки в свою чергу проходять перед (транзит) один одного. На цій діаграмі показано, як змінюється світло у затемненій змінній зірці Kepler-16.

Важливість вивчення двійкових систем
Оскільки принаймні половина зірок, яких ми бачимо, є бінарними, розуміння їх є важливою частиною наших знань про зоряну еволюцію.Астрономи виявили бінарне протостарів, що говорить про те, що багатозіркові системи утворюються в міру розпаду молекулярної хмари під час утворення зірки. Значна частина того, що ми знаємо про зоряні маси, походить з двійкових систем, тому що неможливо здійснити пряме вимірювання маси однієї зірки. Методи виявлення цих систем, такі як доплерівська спектроскопія та транзити, також корисні при виявленні позасонячних планет.

Відео Інструкція: Making a Baby & Q Corner available in over 30 languages?!?!? Q Corner Showtime LIVE! E35 (Квітня 2024).