Tähtitieteen ABC - D on Double Star

• Saattaa 3, 2024

Olemme tottuneet saamaan vain yhden auringon, joten Tatooine-planeetta George Lucasin luona Tähtien sota näytti eksoottiselta kaksinkertaisella aurinko. Kuitenkin ainakin puolet taivaalla näkemistä tähtiistä on useita tähtijärjestelmiä, yleensä kaksinkertaisia. Hämmentävää, kun tähtitieteilijät puhuvat kaksinkertaiset tähdet ne voivat tarkoittaa jompaakumpaa kahdesta aivan erityyppisestä tähtiparista - totta binaries tai vain optiset tuplat.

Optinen kaksinkertaistuu
Optiset tuplat ovat havainnon esineitä. Kaksi tähteä, joilla ei ole yhteyttä, tapahtuu läheltä toisiaan, sattumanvarainen kohdistus maapallosta nähtynä. Esimerkki on α Capricorni. Hyvissä katseluolosuhteissa voit nähdä molemmat α¹ Capricorni ja a² Capricorni ilman kiikaria. Vaikka ne vaikuttavatkin melko viihtyisiltä yhdessä, itse asiassa α¹ Lippis on 690 valovuoden päässä meistä ja α² Lippis on 109 valovuoden päässä. Koska se on meistä kaukana, α¹ Capricorni näyttää himmeämmältä kuin "seuralaisensa", mutta on itse asiassa yli kaksikymmentä kertaa valoisampi.

binaries
Kaksi tähteä binaarisessa järjestelmässä pitävät yhdessä molemminpuolisen painovoimansa avulla. Heidät kuvataan usein yksinkertaisesti kiertäviksi toisilleen. Jos voit nähdä kaukoputken tai kiikarin, näet molemmat tähdet, se on visuaalinen binaari. Muuten se on ei-visuaalinen binaari. Tämä on toimiva määritelmä, koska lisähavainnot tai parannetut instrumentit voivat siirtää binaarin ei-visuaalisesta visuaaliseen luokkaan.

Vielä voi olla vaikeaa kertoa, onko sinulla yksi tähti vai kaksoistähti, ja jos kaksinkertainen, onko se binaarinen vai ei. Aikaisemmin se oli mahdotonta suurimman osan ajasta, joten optiset tuplat ja binaarit saivat yhteen.

William Herschel ja kaksinkertaiset tähdet
William Herschel (1738-1822) aloitti kaksoistähteiden systemaattisen metsästyksen vuonna 1779. Itse asiassa hän etsi kaksinkertaisia ​​tähtiä, kun löysi Uranuksen planeetan vuonna 1781. Mutta hän ei ollut ensimmäinen henkilö, joka kiinnostui tupoista. . Se oli tšekkiläinen tähtitieteilijä Christian Mayer (1719-1783).

Vallitseva oletus oli, että kaksinkertaiset tähdet olivat mahdollisia visuaalisia pareja. Yli 150 vuotta ennen kuin Mayer aloitti kaksoistähteiden tutkimuksen, Galileo näki ensimmäisenä kaksoistähteen kaukoputkensa kautta. Hän ajatteli, että tuplat olivat toisistaan ​​riippumattomia tähtiä näkölinjaamme pitkin ja että kulma niiden välillä näyttäisi muuttuvan kun kiertämme aurinkoa parallaksin vuoksi. (Tässä on kaavio, joka näyttää mitä tarkoitamme parallaksilla yhden tähden avulla.)

Mayer oli eri mieltä. Hän teorioi, että kaksoistähdet olivat lähellä toisiaan ja kiertävät toisiaan. Mutta Herschel liittyi Galilean näkymään, ja tutkiessaan kaksoistähtiä hän toivoi mitata tähtien etäisyydet parallaksilla. Vaikka hän luetteloi reilusti kahdeksansataa useita tähtiä, hän oli yllätyksenä.

Yli 20 vuoden ajan alkuperäisten havaintojensa jälkeen Herschel mittasi useita niistä. Hän ei juurikaan nähnyt parallaksia, ja vuonna 1803 hän ilmoitti, että kaksoistähdet eivät "olleet pelkästään kaksinkertaisia ​​ulkonäöltään, vaan niiden on annettava olla kahden tähden todellisia binaarikombinaatioita, jotka pidetään läheisesti yhdessä molemminpuolisen vetovoiman sidoksen avulla". Herschel sai hyvityksen termin ensimmäisestä käytöstä binääri kuvaamaan tällaisia ​​pareja. Vielä tärkeämpää on, että se vahvisti, että Newtonin gravitaatio oli töissä aurinkokunnan ulkopuolella.

Ei-visuaaliset binäärit
Binaarijärjestelmä voidaan havaita muulla tavalla kuin visuaalisesti. Binaarijärjestelmien luokat perustuvat enemmän havaitsemiskeinoihin kuin järjestelmän ominaisuuksiin. Kaksi yleisintä tyyppiä ovat spektroskooppiset ja pimennysbinaarit.

Spektroskooppiset binäärit
Kukaan ei tiennyt, että Mizar-tähdellä oli näkymätön seuralainen vuoteen 1889 saakka. E.C. Pickering (1846-1919) löysi sen Harvardin yliopiston observatoriosta, joten Mizarista tuli ensimmäinen spektroskooppinen binaari.

Jos tähtiä on kaksi, on kaksi spektriviivojen sarjaa. Joskus tämä riittää osoittamaan, että on olemassa binääri. Mutta tähtien kiertäessä voi myös olla Doppler-muutos. Samalla kun esine siirtyy meiltä, ​​sillä on punaisella siirretty spektri, ts. Sen spektriviivat ovat lähempänä valospektrin punaista päätä. Siirtyminen kohti meitä siirtää linjat kohti sinistä. (Lisätietoja tästä napsauttamalla tämän artikkelin alla olevaa linkkiä “Exoplaneetojen etsiminen”.)

Pimennys binaareja
Jos kaksi tähteä kiertää näköyhteydessämme siten, että yksi liikkuu toisen edessä heidän ympyröivään, meillä on pimennys binaarinen. Se näyttää olevan yksi tähti vaihtelevalla valoteholla, kun kaksi tähteä vuorostaan ​​kulkee (kauttakulku) toisiaan. Tämä kaavio osoittaa, kuinka valo vaihtelee pimennyttävän muuttuvan tähden Kepler-16: ssa.

Binaarijärjestelmien tutkimuksen merkitys
Koska ainakin puolet nähdyistä tähtiistä on binaarisia, niiden ymmärtäminen on olennainen osa tietoamme tähtien evoluutiosta.Tähtitieteilijät ovat löytäneet binaarisen prototähtiä, mikä viittaa siihen, että monen tähden järjestelmiä syntyy, kun molekyylin pilvi hajoaa tähtiä muodostettaessa. Suuri osa siitä, mitä tiedämme tähtimassoista, tulee binaarijärjestelmistä, koska yhden tähden massaa ei voida suoraan mitata. Menetelmät näiden järjestelmien havaitsemiseksi, kuten Doppler-spektroskopia ja transitit, ovat hyödyllisiä myös ekstrasolaaristen planeettojen löytämisessä.

Video-Ohjeita: Kerho- ja yhdistysseminaari 2019: Tähtitieteen ja avaruusalan teemapäiviä (Saattaa 2024).