ABC of Astronomy - D je pro Double Star

• Duben 19, 2024

Zvykli jsme si mít jen jedno Slunce, takže planeta Tatooine v George Lucas's Hvězdné války svým dvojitým sluncem vypadal exoticky. Alespoň polovina hvězd, které na obloze vidíme, jsou vícenásobné hvězdné systémy, obvykle dvojité. Matoucí, když o tom astronomové mluví dvojité hvězdy mohly by znamenat jeden ze dvou docela odlišných typů hvězdných párů - pravda binární soubory nebo jen optické zdvojnásobení.

Optické čtyřhra
Optické čtyřhry jsou artefakty pozorování. Při pohledu ze Země se náhodou objeví dvě hvězdy, které nemají žádné spojení. Příkladem je α Capricorni. Za dobrých zobrazovacích podmínek můžete vidět oba α¹ Capricorni a α² Capricorni bez dalekohledu. I když spolu vypadají celkem útulně, ve skutečnosti α¹ Čepice je od nás 690 světelných let a α² Čepice je vzdálena 109 světelných let. Kvůli jeho velké vzdálenosti od nás, α¹ Capricorni vypadá slabší než jeho „společník“, ale ve skutečnosti je více než dvacetkrát jasnější.

Binární soubory
Dvě hvězdy v binárním systému drží pohromadě jejich vzájemná gravitační přitažlivost. Často jsou popisovány jednoduše jako oběžné dráhy. Pokud pomocí dalekohledu nebo dalekohledu můžete vidět každou z těchto dvou hvězd, je to vizuální binární. Jinak je to nevizuální binární. Toto je pracovní definice, protože další pozorování nebo vylepšené nástroje mohou přesunout binární z nevizuální do vizuální třídy.

Stále může být obtížné zjistit, zda máte jednu hvězdu nebo dvojitou hvězdu, a pokud je dvojitá, ať už je to binární nebo ne. V minulosti to bylo většinu času nemožné, takže optické dvojhry a binární soubory se spojily.

William Herschel a dvojité hvězdy
William Herschel (1738-1822) zahájil systematický hon na dvojité hvězdy v roce 1779. Ve skutečnosti hledal dvojité hvězdy, když objevil planetu Uran v roce 1781. Ale nebyl prvním člověkem, který se zajímal o čtyřhry . To byl český astronom Christian Mayer (1719-1783).

Převládal předpoklad, že dvojité hvězdy jsou náhodnými vizuálními páry. Více než 150 let předtím, než Mayer začal studovat dvojité hvězdy, Galileo jako první viděl ve svém dalekohledu dvojitou hvězdu. Myslel si, že zdvojnásobení jsou nesouvisející hvězdy podél naší zorné čáry a že se zdá, že úhel mezi nimi se mění, když obíháme kolem Slunce, kvůli paralaxě. (Zde je diagram, který ukazuje, co máme na mysli pod paralaxou pomocí jedné hvězdy.)

Mayer nesouhlasil. Předpokládal, že dvojité hvězdy jsou blízko sebe a obíhají. Ale Herschel se přihlásil k galilejskému pohledu a ve studiu dvojitých hvězd doufal, že změří hvězdné vzdálenosti paralaxou. I když katalogizoval více než osm set více hvězd, byl překvapen.

Přes dvacet let po jeho původních pozorováních Herschel přemýšlel o řadě z nich. V roce 1803, zdaleka neviděl paralaxu, oznámil, že dvojité hvězdy „nejsou pouze dvojího vzhledu, ale musí jim být umožněno být skutečnou binární kombinací dvou hvězd, důvěrně drženou pohromadě vzájemné přitažlivosti“. Herschel byl připočítán s prvním použitím termínu binární k popisu takových párování. A co je důležitější, potvrdilo se, že newtonovská gravitace funguje mimo Sluneční soustavu.

Nevizuální binární soubory
Existují způsoby, jak detekovat binární systém jiný než vizuálně. Třídy binárních systémů jsou založeny více na detekčních prostředcích než na vlastnostech systému. Dva nejběžnější typy jsou spektroskopické a zatmění binární soubory.

Spektroskopické binární soubory
Nikdo nevěděl, že hvězda Mizar měla neviditelný společník až do roku 1889. E.C. Pickering (1846-1919) jej objevil na observatoři Harvard College Observatory, čímž se Mizar stal prvním spektroskopický binární.

Jsou-li dvě hvězdy, existují dvě sady spektrálních čar. Někdy to stačí k prokázání, že existuje binární. Ale jako hvězdná oběžná dráha může být také Dopplerův posun. Zatímco se objekt od nás vzdáluje, má červené posunuté spektrum, tj. Jeho spektrální čáry jsou blíže k červenému konci světelného spektra. Pohybující se směrem k nám posune čáry směrem k modré. (Pro více informací klikněte na odkaz „Hledání exoplanet“ pod tímto článkem.)

Zatmění binárních souborů
Pokud dvě hvězdy obíhají v naší linii zraku, takže jedna se pohybuje kolem druhé, když kruhují, máme zatmění binární. Zdá se, že se jedná o jednu hvězdu s proměnlivým světelným výkonem, protože dvě hvězdy zase procházejí před (tranzit) navzájem. Tento diagram ukazuje, jak se mění světlo v zatmění proměnné hvězdy Kepler-16.

Význam studia binárních systémů
Protože alespoň polovina hvězd, které vidíme, jsou binární, je jejich pochopení nezbytnou součástí našich znalostí hvězdné evoluce.Astronomové objevili binární protostars, což naznačuje, že více hvězdné systémy vznikají, když se molekulární oblak během tvorby hvězd rozpadne. Hodně toho, co víme o hvězdných hmotách, pochází z binárních systémů, protože není možné přímo měřit hmotu jedné hvězdy. Metody detekce těchto systémů, jako je Dopplerova spektroskopie a transity, jsou také užitečné při objevování extrasolárních planet.

Video Návody: Telescopes: Crash Course Astronomy #6 (Duben 2024).