ABC astronomii - D jest dla podwójnej gwiazdy

• Kwiecień 23, 2024

Jesteśmy przyzwyczajeni do posiadania tylko jednego Słońca, więc planeta Tatooine u George'a Lucasa Gwiezdne Wojny wydawało się egzotyczne z podwójnym słońcem. Jednak co najmniej połowa gwiazd, które widzimy na niebie, to wiele układów gwiezdnych, zwykle podwójnych. Mylące, gdy astronomowie mówią podwójne gwiazdki mogą oznaczać jeden z dwóch zupełnie różnych rodzajów par gwiazd - to prawda pliki binarne lub po prostu kopie optyczne.

Podwójne optyczne
Podwójne optyczne są artefaktami obserwacji. Dwie gwiazdy, które nie mają związku, pojawiają się blisko siebie, co jest przypadkowym ułożeniem, gdy są widziane z Ziemi. Przykładem jest α Capricorni. W dobrych warunkach oglądania można zobaczyć oba α¹ Capricorni i α² Capricorni bez lornetki. Mimo że wydają się raczej przytulne, w rzeczywistości α¹ Czapka znajduje się 690 lat świetlnych od nas i α² Czapka znajduje się w odległości 109 lat świetlnych. Ze względu na dużą odległość od nas α¹ Capricorni wydaje się ciemniejszy niż „towarzysz”, ale w rzeczywistości jest ponad dwadzieścia razy jaśniejszy.

Pliki binarne
Dwie gwiazdy w układzie podwójnym są utrzymywane razem przez ich wzajemne przyciąganie grawitacyjne. Często opisywane są po prostu jako krążące wokół siebie. Jeśli za pomocą teleskopu lub lornetki zobaczysz każdą z dwóch gwiazd, oznacza to, że wizualny binarny. W przeciwnym razie jest to dwuwymiarowy plik binarny. Jest to robocza definicja, ponieważ dalsze obserwacje lub ulepszone instrumenty mogą przenieść binarne z klasy niewidzialnej do klasy wizualnej.

Nadal może być trudno stwierdzić, czy masz jedną gwiazdkę, czy podwójną gwiazdę, a jeśli podwójną, czy jest to układ podwójny, czy nie. W przeszłości przez większość czasu było to niemożliwe, więc optyczne kopie i binaria były zbijane razem.

William Herschel i podwójne gwiazdy
William Herschel (1738-1822) rozpoczął systematyczne polowanie na gwiazdy podwójne w 1779 roku. W rzeczywistości szukał podwójnych gwiazd, kiedy odkrył planetę Uran w 1781 roku. Ale nie był pierwszą osobą, która zainteresowała się podwójnymi gwiazdami . Był to czeski astronom Christian Mayer (1719-1783).

Dominującym założeniem było to, że podwójne gwiazdy były przypadkowymi parami wizualnymi. Ponad 150 lat zanim Mayer zaczął badać gwiazdy podwójne, Galileusz jako pierwszy zobaczył gwiazdę podwójną przez swój teleskop. Pomyślał, że gwiazdy podwójne nie są ze sobą powiązane wzdłuż naszej linii wzroku i że kąt między nimi wydaje się zmieniać, gdy okrążamy Słońce z powodu paralaksy. (Oto schemat, który pokazuje, co rozumiemy przez paralaksę przy użyciu jednej gwiazdy).

Mayer się nie zgodził. Teoretyzował, że podwójne gwiazdy są blisko siebie i krążą wokół siebie. Ale Herschel zasubskrybował widok Galilei, a studiując podwójne gwiazdy, miał nadzieję zmierzyć odległości gwiazdowe za pomocą paralaksy. Chociaż skatalogował ponad osiemset wielu gwiazd, czekała go niespodzianka.

Ponad dwadzieścia lat po swoich pierwotnych spostrzeżeniach Herschel dokonał ponownej oceny wielu z nich. Daleki od paralaksy, w 1803 r. Ogłosił, że podwójne gwiazdy „nie są tylko podwójnie z wyglądu, ale muszą być dozwolone jako rzeczywiste kombinacje dwóch gwiazd, ściśle ze sobą połączone wiązaniem wzajemnego przyciągania”. Herschelowi przypisano pierwsze użycie tego terminu dwójkowy opisać takie pary. Co ważniejsze, potwierdzono, że grawitacja newtonowska działała poza Układem Słonecznym.

Pliki binarne niewizualne
Istnieją sposoby wykrywania systemu binarnego innego niż wizualny. Klasy systemów binarnych opierają się bardziej na środkach wykrywania niż na cechach systemu. Dwa najczęstsze typy to binaria spektroskopowe i zaćmieniowe.

Pliki binarne spektroskopowe
Nikt nie wiedział, że gwiazda Mizar miała niewidzialnego towarzysza do 1889 roku. E.C. Pickering (1846–1919) odkrył ją w Obserwatorium Harvarda, czyniąc Mizara pierwszym binarny spektroskopowy.

Jeśli są dwie gwiazdy, istnieją dwa zestawy linii widmowych. Czasami to wystarczy, aby ustalić, że istnieje plik binarny. Ale może również nastąpić przesunięcie Dopplera podczas orbitowania gwiazd. Podczas gdy obiekt odsuwa się od nas, ma widmo z przesunięciem ku czerwieni, tj. Jego linie widmowe są bliżej czerwonego końca spektrum światła. Zbliżając się do nas przesuwa linie w kierunku niebieskiego. (Aby uzyskać więcej informacji na ten temat, kliknij link „Wyszukiwanie egzoplanet” poniżej tego artykułu).

Pliki binarne Eclipsing
Jeśli dwie gwiazdy krążą wokół naszej linii wzroku, tak że jedna porusza się przed drugą, gdy krąży, mamy zaćmienie binarne. Wygląda na to, że jest jedną gwiazdą o różnym natężeniu światła, gdy obie gwiazdy przechodzą przed (tranzyt) wzajemnie. Ten schemat pokazuje, jak zmienia się światło w zmiennej zmiennej zaćmienia Kepler-16.

Znaczenie badania systemów binarnych
Ponieważ przynajmniej połowa gwiazd, które widzimy, są binarne, ich zrozumienie jest istotną częścią naszej wiedzy o ewolucji gwiazd.Astronomowie odkryli układ binarny protogwiazdy, co sugeruje, że układy wielu gwiazd powstają, gdy chmura molekularna rozpada się podczas tworzenia gwiazdy. Wiele z tego, co wiemy o masach gwiezdnych, pochodzi z układów podwójnych, ponieważ nie można dokonać bezpośredniego pomiaru masy pojedynczej gwiazdy. Metody wykrywania tych układów, takie jak spektroskopia dopplerowska i tranzyty, są również przydatne w odkrywaniu planet pozasłonecznych.

Instrukcje Wideo: W UKŁADZIE SŁONECZNYM || NutkoSfera || Piosenki DLA DZIECI (Kwiecień 2024).