ABC of Astronomy - D je pre dvojhviezdu

• Smieť 13, 2024

Zvykli sme si mať iba jedno Slnko, takže planéta Tatooine v George Lucas Hviezdne vojny Vyzeralo to exoticky so svojím dvojitým slnkom. Aspoň polovica hviezd, ktoré vidíme na oblohe, sú viacnásobné hviezdne systémy, zvyčajne dvojité. Mätúce, keď o tom astronómovia hovoria dvojité hviezdy mohli by znamenať jeden z dvoch úplne odlišných typov hviezdnych párov - pravda binárne alebo iba optické štvorhra.

Optické štvorhra
Optické štvorhra sú artefakty pozorovania. Dve hviezdy, ktoré nemajú spojenie, sa objavujú blízko seba, náhodne zarovnané pri pohľade zo Zeme. Príkladom je α Capricorni. Za dobrých zobrazovacích podmienok môžete vidieť obidve α¹ Capricorni a α² Capricorni bez ďalekohľadu. Aj keď sa zdajú spolu celkom útulné, v skutočnosti α¹ Čiapka je od nás 690 svetelných rokov a α² Čiapka je vzdialená 109 svetelných rokov. Kvôli jeho veľkej vzdialenosti od nás, α¹ Capricorni sa zdá byť slabší ako jeho „spoločník“, ale v skutočnosti je viac ako dvadsaťkrát jasnejší.

binaries
Dve hviezdy v binárnom systéme sú držané pohromade vzájomnou gravitačnou príťažlivosťou. Často sa opisujú jednoducho ako obežné dráhy. Ak pomocou ďalekohľadu alebo ďalekohľadu vidíte každú z týchto dvoch hviezd, je to a vizuálne binárne, Inak je to nevizuálne binárne, Toto je pracovná definícia, pretože ďalšie pozorovanie alebo vylepšené nástroje môžu binárny pohyb z vizuálnej triedy presunúť.

Stále môže byť ťažké povedať, či máte jednu hviezdu alebo dvojitú hviezdu, a ak je dvojitá, či je binárna alebo nie. V minulosti to bolo väčšinou nemožné, takže optické dvojhra a binárne súbory sa zhromaždili.

William Herschel a dvojité hviezdy
William Herschel (1738-1822) začal systematický hon na dvojhviezdy v roku 1779. V skutočnosti hľadal dvojité hviezdy, keď objavil planétu Urán v roku 1781. Ale nebol prvý, kto sa zaujímal o štvorhry. , Bol to český astronóm Christian Mayer (1719 - 1783).

Prevládal predpoklad, že dvojité hviezdy boli náhodnými vizuálnymi pármi. Viac ako 150 rokov predtým, ako Mayer začal študovať dvojhviezdy, Galileo ako prvý videl prostredníctvom svojho ďalekohľadu dvojhviezdu. Myslel si, že štvorhra sú nepríbuznými hviezdami pozdĺž nášho zorného poľa a že sa zdá, že uhol medzi nimi sa mení, keď obiehame okolo Slnka, kvôli paralaxe. (Tu je diagram, ktorý ukazuje, čo máme na mysli pod paralaxou pomocou jednej hviezdy.)

Mayer nesúhlasil. Tvrdil, že dvojité hviezdy sú blízko seba a obiehajú. Herschel sa však prihlásil k galilejskému názoru a pri štúdiu dvojhviezd dúfal, že zmeria hviezdne vzdialenosti paralaxou. Hoci katalogizoval viac ako osemsto hviezd viackrát, bol na prekvapenie.

Viac ako dvadsať rokov po svojich pôvodných pozorovaniach Herschel niekoľko z nich prehodnotil. V roku 1803, ďaleko od toho, aby videl paralaxu, oznámil, že dvojité hviezdy „nie sú iba dvojitým vzhľadom, ale musí im byť umožnené byť skutočnou dvojhviezdou kombináciou dvoch hviezd, ktoré sú úzko spojené pútou vzájomnej príťažlivosti“. Herschelovi sa pripisovalo prvé použitie tohto termínu dvojitý na opis takýchto párovaní. A čo je dôležitejšie, potvrdilo sa, že newtonovská gravitácia funguje aj mimo slnečnej sústavy.

Nevizuálne binárne súbory
Existujú spôsoby, ako detegovať binárny systém iný ako vizuálne. Triedy binárnych systémov sú založené viac na detekčných prostriedkoch ako na charakteristikách systému. Dva najbežnejšie typy sú spektroskopické a zákrytové binárne súbory.

Spektroskopické binárne súbory
Nikto nevedel, že hviezda Mizar mala neviditeľného spoločníka až do roku 1889. E.C. Pickering (1846-1919) ho objavil na observatóriu Harvard College Observatory, vďaka čomu bol Mizar prvým spektroskopická binárna.

Ak existujú dve hviezdy, existujú dve sady spektrálnych čiar. Niekedy to stačí na preukázanie, že existuje binárny kód. Ako obežná hviezda sa však môže vyskytnúť aj Dopplerov posun. Zatiaľ čo sa objekt pohybuje od nás, má červené posunuté spektrum, t.j. jeho spektrálne čiary sú bližšie k červenému koncu svetelného spektra. Ak sa pohnete smerom k nám, posunú sa čiary k modrej. (Viac informácií získate kliknutím na odkaz Vyhľadávanie exoplanet pod týmto článkom.)

Zatmenie binárnych súborov
Ak dve hviezdy obiehajú v našom zornom poli tak, aby sa jedna pohybovala pred druhou, keď krúžia, máme zatmenie binárne, Zdá sa, že ide o jednu hviezdu s premenlivým svetelným výkonom, keď dve hviezdy postupne prechádzajú pred (tranzit) navzájom. Tento diagram ukazuje, ako sa mení svetlo v zákrute premennej hviezdy Kepler-16.

Dôležitosť štúdia binárnych systémov
Pretože najmenej polovica hviezd, ktoré vidíme, sú binárne, ich porozumenie je nevyhnutnou súčasťou našich vedomostí o hviezdnej evolúcii.Astronómovia objavili binárne protohviezda, čo naznačuje, že pri vytváraní hviezd vznikajú molekulárne oblaky, ktoré sa počas tvorby hviezd rozpadajú. Veľa z toho, čo vieme o hviezdnych hmotách, pochádza z binárnych systémov, pretože nie je možné vykonať priame meranie hmotnosti jednej hviezdy. Metódy detekcie týchto systémov, ako je Dopplerova spektroskopia a tranzity, sú tiež užitočné pri objavovaní extrasolárnych planét.