Matyti dvigubą: dvejetaines žvaigždes

Cygnus žvaigždynas su Denebu gulbės uodegoje (viršuje) ir Albireo (dviguba žvaigžde) gulbės nosyje (apačioje). Albireo yra viena iš geriausiai žinomų dvigubų žvaigždžių Žemės danguje. Carolyn Collins Petersen

Nuo mūsų saulės sistema turi singlą žvaigždė jos esmė, logiška manyti, kad visos žvaigždės formuojasi nepriklausomai ir keliauja po galaktiką vienos. Tačiau pasirodo, kad maždaug trečdalis (o gal net daugiau) visų žvaigždžių gimsta mūsų galaktikoje (ir kitose galaktikose) egzistuoja kelių žvaigždžių sistemose. Gali būti dvi žvaigždės (vadinamos dvejetainėmis), trys žvaigždės ar net daugiau.

Dvejetainės žvaigždės mechanika

Dvejetainiai (dvi žvaigždės, skriejančios aplink bendrą masės centrą) danguje yra labai dažni. Didesnė iš dviejų tokios sistemos žvaigždžių vadinama pagrindine žvaigžde, o mažesnė – kompanionine arba antrine žvaigžde. Viena iš geriausiai žinomų dvinarių danguje yra ryški žvaigždė Sirijus, turintis labai blankų kompanioną. Kitas mėgstamiausias yra Albireo, gulbės Cygnus žvaigždyno dalis. Abu juos lengva pastebėti, tačiau norint pamatyti kiekvienos dvejetainės sistemos komponentus, reikia teleskopo arba žiūronų.

Terminas dvejetainė žvaigždžių sistema nereikėtų painioti su terminu dviguba žvaigždė. Tokios sistemos paprastai apibrėžiamos kaip dvi žvaigždės, kurios, atrodo, sąveikauja, bet iš tikrųjų yra labai nutolusios viena nuo kitos ir neturi fizinio ryšio. Gali būti painu juos atskirti, ypač iš tolo.

Taip pat gali būti gana sunku nustatyti atskiras dvinarės sistemos žvaigždes, nes viena arba abi žvaigždės gali būti ne optinis (kitaip tariant, ne itin ryškiai matomoje šviesoje). Tačiau kai tokios sistemos randamos, jos paprastai patenka į vieną iš keturių kategorijų.

Vizualiniai dvejetainiai failai

Kaip rodo pavadinimas, vizualiniai dvejetainiai yra sistemos, kuriose žvaigždes galima identifikuoti atskirai. Įdomu tai, kad norint tai padaryti, žvaigždės turi būti „ne per ryškios“. (Žinoma, atstumas iki objektų taip pat yra lemiamas veiksnys, ar jie bus atskirti, ar ne.) Jei viena iš žvaigždžių yra didelio šviesumo, jos ryškumas „užgoš“ palydovo vaizdą. Dėl to sunku pamatyti. Vaizdiniai dvejetainiai elementai aptinkami teleskopais, o kartais ir žiūronais.

Daugeliu atvejų kiti dvejetainiai failai, pavyzdžiui, išvardyti toliau, gali būti nustatyti kaip vizualiniai dvejetainiai failai, kai jie stebimi pakankamai galingais instrumentais. Taigi šios klasės sistemų sąrašas nuolat auga, nes vis daugiau stebėjimų atliekama naudojant galingesnius teleskopus.

Spektroskopiniai dvejetainiai

Spektroskopija yra galingas astronomijos įrankis. Tai leidžia astronomams nustatyti įvairias žvaigždžių savybes tiesiog ištyrus jų šviesą iki smulkmenų. Tačiau dvejetainių elementų atveju spektroskopija taip pat gali atskleisti, kad žvaigždžių sistema iš tikrųjų gali būti sudaryta iš dviejų ar daugiau žvaigždžių.

Kaip tai veikia? Kai dvi žvaigždės skrieja viena aplink kitą, jos kartais judės link mūsų, o kitos – toliau nuo mūsų. Tai sukels jų šviesos būti mėlynas poslinkis tada raudonasis poslinkis pakartotinai. Matuodami šių poslinkių dažnumą galime apskaičiuoti informaciją apie juos orbitos parametrai .

Kadangi spektroskopiniai dvejetainiai komponentai dažnai yra labai arti vienas kito (taip arti, kad net geras teleskopas negali jų „išskaidyti“, retai jie būna ir vizualiniai dvejetainiai. Keistais atvejais šios sistemos dažniausiai yra labai arti Žemės). ir turi labai ilgus periodus (kuo toliau vienas nuo kito, tuo ilgiau jie užtrunka aplink savo bendrą ašį).Artumas ir ilgi laikotarpiai leidžia lengviau pastebėti kiekvienos sistemos partnerius.

Astrometriniai dvejetainiai

Astrometriniai dvejetainiai yra žvaigždės, kurios, atrodo, skrieja orbitoje, veikiamos nematomos gravitacinės jėgos. Pakankamai dažnai antroji žvaigždė yra labai silpnas elektromagnetinės spinduliuotės šaltinis – maža ruda nykštukė arba galbūt labai sena neutroninė žvaigždė, nusisukusi žemiau mirties linijos.

Informaciją apie „dingusią žvaigždę“ galima sužinoti išmatuojant optinės žvaigždės orbitines charakteristikas. Astrometrinių dvejetainių elementų radimo metodika taip pat naudojama egzoplanetoms rasti (planetos už mūsų saulės sistemos ribų) ieškodami „svyravimo“ žvaigždėje. Remiantis šiuo judėjimu, galima nustatyti planetų mases ir orbitinius atstumus.

Užtemdantys dvejetainiai

Užtemdančiose dvejetainėse sistemose žvaigždžių orbitinė plokštuma yra tiesiai mūsų regėjimo linijoje. Todėl žvaigždės skrieja viena priešais kitą. Kai silpnesnė žvaigždė praeina priešais ryškesnę žvaigždę, pastebimas sistemos ryškumas smarkiai sumažėja. Tada, kai blankesnė žvaigždė pajudės už nugaros Kita vertus, yra mažesnis, bet vis tiek išmatuojamas ryškumo kritimas.

Remiantis šių kritimų laiko skale ir dydžiais, galima nustatyti orbitos charakteristikas, taip pat informaciją apie žvaigždžių santykinius dydžius ir mases.

Užtemdančios dvejetainės programos taip pat gali būti tinkamos spektroskopinėms dvejetainėms sistemoms, tačiau, kaip ir tos sistemos, jos retai kada būna vaizdinės dvejetainės sistemos.

Dvejetainės žvaigždės gali daug ko išmokyti astronomus apie savo individualias sistemas. Jos taip pat gali duoti užuominų apie jų formavimąsi ir sąlygas, kuriomis jos gimė, nes gimimo ūke turėjo būti pakankamai medžiagos, kad jos susiformuotų ir nesutrikdytų viena kitos. . Be to, netoliese greičiausiai nebuvo didelių „brolių“ žvaigždžių, nes jos būtų „suvalgusios“ medžiagą, reikalingą dvejetainiams formuotis. Dvejetainių duomenų mokslas vis dar yra labai aktyvi astronomijos tyrimų tema.

Redagavo ir atnaujinoCarolyn Collins Petersen.