ABC astronomije - D je za dvojno zvezdo

• April 25, 2024

Navajeni smo imeti samo eno Sonce, torej planet Tatooine v George Lucasu Vojna zvezd z dvojnim soncem se je zdelo eksotično. Kljub temu je vsaj polovica zvezd, ki jih lahko vidimo na nebu, več zvezdnih sistemov, običajno dvojnih. Zmedeno, ko o tem govorijo astronomi dvojne zvezde lahko pomenijo bodisi enega od dveh precej različnih vrst zvezdnih parov - res binarne datoteke ali zgolj optični dvojniki.

Optični dvojniki
Optični dvojniki so artefakti opazovanja. Dve zvezdi, ki nista povezani, sta videti, da sta blizu skupaj, naključna poravnava, ko jo gledamo z Zemlje. Primer je α Capricorni. V dobrih pogojih gledanja lahko vidite oba α¹ Capricorni in α² Kozorogi brez daljnogleda. Čeprav se skupaj zdijo precej prijetni, v resnici α¹ Cap je 690 svetlobnih let od nas in α² Kapa je oddaljena 109 svetlobnih let. Zaradi velike oddaljenosti od nas, α¹ Capricorni se zdi temnejši od svojega "spremljevalca", a je v resnici več kot dvajsetkrat bolj sijoč.

Binarne datoteke
Dve zvezdi v binarnem sistemu sta skupaj zaradi medsebojne gravitacijske privlačnosti. Pogosto jih opisujejo zgolj kot v orbiti drug drugega. Če lahko s teleskopom ali daljnogledom vidite vsako od obeh zvezd, je to vizualni binarni. Sicer je a nevizualni binarni. To je delovna definicija, saj lahko z nadaljnjim opazovanjem ali izboljšanimi instrumenti dvojiščino premaknemo iz nevizualnega v vizualni razred.

Še vedno je težko ugotoviti, ali imate enojno ali dvojno zvezdo, in če dvojno, ali je binarna ali ne. V preteklosti je bilo večino časa nemogoče, zato so se optični dvojniki in dvojišča združili.

William Herschel in dvojne zvezde
William Herschel (1738-1822) je začel sistematični lov na dvojne zvezde leta 1779. Pravzaprav je iskal dvojne zvezde, ko je leta 1781 odkril planet Uran. A ni bil prva oseba, ki se je zanimala za dvojice . To je bil češki astronom Christian Mayer (1719-1783).

Prevladala je domneva, da so bile dvojne zvezde naključni vizualni pari. Več kot 150 let, preden je Mayer začel preučevati dvojne zvezde, je Galileo prvi videl dvojno zvezdo skozi svoj teleskop. Mislil je, da sta dvojnici nepovezani zvezdi vzdolž naše vidne črte in da se bo kot med orbito Sonca zaradi vzporednih oblik kotor spreminjal kot med njimi. (Tu je diagram, ki prikazuje, kaj mislimo s paralakso z eno zvezdo.)

Mayer se s tem ni strinjal. Teoretiral je, da sta bili dvojni zvezdi blizu in si krožita. Toda Herschel se je vpisal na Galilejev pogled in pri preučevanju dvojnih zvezd je upal izmeriti zvezdne razdalje s paralaksom. Čeprav je katalogiziral dobrih osemsto več zvezd, ga je čakalo presenečenje.

Herschel je več kot dvajset let po svojih prvotnih opazovanjih ponovno meril. Daleč od tega, da bi videl paralakso, je leta 1803 razglasil, da dvojne zvezde "niso le dvojne po videzu, ampak mora biti dovoljeno, da so resnične binarne kombinacije dveh zvezd, ki jih tesno povezuje vez medsebojnega privlačenja." Herschel je bil zaslužen za prvo uporabo izraza binarni za opis takih dvojic. Še pomembneje pa je, da je potrdilo, da je Newtonova gravitacija delovala zunaj Osončja.

Nevizualne binarne datoteke
Obstajajo načini zaznavanja binarnega sistema, ki ni vizualno. Razredi binarnih sistemov temeljijo bolj na sredstvih zaznavanja kot na značilnostih sistema. Dve najpogostejši vrsti sta spektroskopska in pomračna dvokolica.

Spektroskopske binarne datoteke
Nihče ni vedel, da je zvezda Mizar imela nevidnega spremljevalca do leta 1889. E.C. Pickering (1846-1919) jo je odkril v observatoriju Harvard College, s čimer je Mizar postal prvi spektroskopski binarni.

Če sta dve zvezdi, obstajata dva niza spektralnih črt. Včasih je to dovolj, da ugotovimo, da obstaja binarni zapis. Lahko pa pride tudi dopplerjev premik kot orbita zvezd. Medtem ko se predmet oddaljuje od nas, ima rdeče pomaknjen spekter, to je, da so njegove spektralne črte bližje rdečemu koncu svetlobnega spektra. Premik proti nam premice premice proti modrini. (Za več informacij o tem kliknite povezavo »Iskanje eksoplanetov« pod tem člankom.)

Eclipsing binarne datoteke
Če dve zvezdi krožita v naši vidni črti, tako da se ena giblje pred drugo, ko se krožita, imamo an pomračuje binarno. Zdi se, da gre za eno zvezdo z različnim obsegom svetlobe, ko dve zvezdi v zameno prehajata pred (tranzit) drug drugega. Ta diagram prikazuje, kako se svetloba spreminja v pomračljivi zvezdi Kepler-16.

Pomen študija binarnih sistemov
Ker je vsaj polovica zvezd, ki jih vidimo, binarnih, je njihovo razumevanje bistven del našega znanja o evoluciji zvezd.Astronomi so odkrili binarne protostars, kar kaže na to, da se sistemi z več zvezdami proizvajajo, ko se molekularni oblak razpade med nastajanjem zvezd. Večina tega, kar vemo o zvezdnih masah, izvira iz binarnih sistemov, ker ni mogoče neposredno izmeriti mase ene same zvezde. Metode za zaznavanje teh sistemov, kot so Doplerova spektroskopija in tranziti, so koristne tudi pri odkrivanju ekstrasolarnih planetov.

Navodila Video: Supersection 1, More Comfortable (April 2024).