ABC на астрономията - D е за двойна звезда

• Може 14, 2024

Свикнали сме да имаме само едно Слънце, така че планетата Tatooine в Джордж Лукас Междузвездни войни изглеждаше екзотично с двойното си слънце. И все пак поне половината звезди, които можем да видим в небето, са множество звездни системи, обикновено двойни. Объркващо, когато астрономите говорят двойни звезди те биха могли да означават или един от два доста различни вида звездни двойки - вярно бинарни файлове или просто оптични двойници.

Оптични двойници
Оптичните двойници са артефакти на наблюдението. Две звезди, които нямат връзка, се появяват близо един до друг, съвпадение по случайност от Земята. Пример е α Capricorni. При добри условия за гледане можете да видите и двете α¹ Capricorni и α² Козироги без бинокъл. Въпреки че изглеждат доста уютни заедно, всъщност α¹ Капачката е на 690 светлинни години от нас и α² Капакът е на 109 светлинни години. Поради голямото си разстояние от нас, α¹ Козирорни изглежда по-мрачен от своя „спътник“, но всъщност е над двадесет пъти по-сияен.

Binaries
Двете звезди в двоична система се държат заедно от взаимното им гравитационно привличане. Те често се описват просто като орбита помежду си. Ако с помощта на телескоп или бинокъл можете да видите всяка от двете звезди, това е a визуален бинарен, Иначе е а не-визуална двоична, Това е работно определение, тъй като по-нататъшното наблюдение или подобрените инструменти могат да преместят двоичен файл от невизуалния към визуалния клас.

Все още може да е трудно да се каже дали имате единична звезда или двойна звезда и ако е двойна, дали е двоична или не. В миналото това беше невъзможно през повечето време, така че оптичните двойници и двоичните файлове се събраха.

Уилям Хершел и двойни звезди
Уилям Хершел (1738-1822) започва систематичен лов на двойни звезди през 1779 г. Всъщност той търси двойни звезди, когато открива планетата Уран през 1781 г. Но той не е първият човек, който се интересува от двойките , Това беше чешкият астроном Кристиан Майер (1719-1783).

Преобладаващото предположение беше, че двойните звезди са случайни визуални двойки. Над 150 години преди Майер да започне да изучава двойни звезди, Галилео първият видял двойна звезда през телескопа си. Той смяташе, че двойките са несвързани звезди по нашата линия на зрение и че ъгълът между тях изглежда ще се промени, докато орбитираме Слънцето, поради паралакс. (Ето една диаграма, която показва какво имаме предвид под паралакс, използвайки една звезда.)

Майер не се съгласи. Той теоретизира, че двойните звезди са близо една до друга и орбитират една друга. Но Хершел се присъедини към гледката на Галилей и при изучаване на двойни звезди се надяваше да измери звездни разстояния чрез паралакс. Въпреки че той каталогизира доста над осемстотин множество звезди, той беше за изненада.

Повече от двадесет години след първоначалните си наблюдения Хершел преизмери редица от тях. Далеч не вижда паралакс, през 1803 г. той обявява, че двойните звезди „не са просто двойни по вид, но трябва да бъдат оставени да бъдат истински двоични комбинации от две звезди, интимно държани заедно от връзката на взаимното привличане“. Хершел беше кредитирана при първата употреба на термина двоен да се опишат такива двойки. По-важното е, че тя потвърждава, че ньютоновата гравитация е на работа извън Слънчевата система.

Невизуални двоични файлове
Има начини за откриване на двоична система, различна от визуално. Класовете бинарни системи се основават повече на средствата за откриване, отколкото на характеристиките на системата. Двата най-разпространени типа са спектроскопични и затъмняващи двоични файлове.

Спектроскопични бинари
Никой не знаеше, че звездата Мисар има невидим спътник до 1889 г. Е. С. Пикинг (1846-1919) я открива в обсерваторията на колежа в Харвард, което прави Мизар първи спектроскопски двоичен.

Ако има две звезди, има две групи от спектрални линии. Понякога това е достатъчно, за да се установи, че има двоичен файл. Но може да има и доплеров изместване, тъй като орбитата на звездите. Докато един обект се отдалечава от нас, той има червено изместен спектър, т.е. неговите спектрални линии са по-близо до червения край на светлинния спектър. Движейки се към нас, измества линиите към синьото. (За повече информация за това кликнете върху връзката „Търсене на екзопланети“ под тази статия.)

Затъмняване на двоични файлове
Ако две звезди обикалят около нашата зрителна линия, така че едната да се движи пред другата, докато кръжи, имаме а затъмняващо двоично, Изглежда, че това е една звезда с различна светлинна мощност, докато двете звезди от своя страна преминават пред (транзит) взаимно. Тази диаграма показва как светлината варира в затъмняващата променлива звезда Kepler-16.

Значение на изучаването на двоични системи
Тъй като поне половината от звездите, които виждаме, са двоични, разбирането им е съществена част от познанията ни за звездната еволюция.Астрономите са открили двоични протони, което предполага, че многозвездни системи се получават, когато молекулярният облак се разпада по време на образуването на звезди. Голяма част от това, което знаем за звездни маси, идва от бинарните системи, защото не е възможно да се направи директно измерване на масата на една-единствена звезда. Методите за откриване на тези системи, като Доплерова спектроскопия и транзити, също са полезни при откриване на екстрасоларни планети.

Инструкции Видео: Земля: Биография планеты. Фильм National Geographic (Може 2024).