Astronoomia ABC - D on kahetähe jaoks

• Mai 3, 2024

Oleme harjunud, et meil on vaid üks Päike, seega planeet Tatooine George Lucase päikeses Tähtede sõda tundus oma topeltpäikesega eksootiline. Kuid vähemalt pooled tähed, mida me taevas võime näha, on mitu tähesüsteemi, tavaliselt kahekordsed. Segane, kui räägivad astronoomid topelt tähed need võivad tähendada ühte kahest üsna erinevat tüüpi tähepaarist - tõsi binaarfailid või lihtsalt optilised kahekordistuvad.

Optiline kahekordistab
Optilised kahekordistused on vaatluse esemed. Kaks tähte, millel pole seost, ilmuvad lähestikku, Maalt vaadates juhuslik joon. Näitena võib tuua α Capricorni. Heades vaatamistingimustes näete mõlemat α¹ Capricorni ja α² Kaljukitsed ilma binoklita. Ehkki nad tunduvad koos üsna hubased, on tegelikult α¹ Kork on meist 690 valgusaasta kaugusel ja α² Kork on 109 valgusaasta kaugusel. Kuna ta on meist väga kaugel, α¹ Capricorni näib hämaram kui tema “kaaslane”, kuid on tegelikult üle kahekümne korra heledam.

Binaarid
Binaarses süsteemis paiknevaid kahte tähte hoiab koos nende vastastikune gravitatsiooniline atraktiivsus. Sageli kirjeldatakse neid lihtsalt kui üksteise tiirlemist. Kui teleskoobi või binokli abil näete kahte tähte, on see a visuaalne binaarne. Muidu on see a mittevisuaalne binaarne. See on toimiv määratlus, kuna täiendav vaatlus või täiustatud instrumendid võivad binaari liikuda mittevisuaalsest visuaalsesse klassi.

Sellegipoolest võib olla keeruline öelda, kas teil on üks või kaks tärni ja kui kaks, siis kas see on binaarne või mitte. Varem oli see enamiku ajast võimatu, nii et optilised kahe- ja kahekomponendid said kokku.

William Herschel ja topelttähed
William Herschel (1738-1822) alustas topelttähtede süstemaatilist jahti 1779. aastal. Tegelikult otsis ta topelttähti, kui avastas 1781. aastal planeedi Uraan. Kuid ta polnud esimene inimene, kes kahekordsete tähtede vastu huvi tundis. . See oli Tšehhi astronoom Christian Mayer (1719-1783).

Valdav eeldus oli, et topelttähed olid visuaalsed paarid. Üle 150 aasta enne seda, kui Mayer hakkas uurima kaksiktähti, nägi Galileo esimesena oma teleskoobi kaudu topelttähte. Ta arvas, et kahekordsed on meie vaateväljas sõltumatud tähed ja paralleelide tõttu näib nende vaheline nurk muutuvat, kui me Päikesest tiirleme. (Siin on diagramm, mis näitab, mida mõtleme parallaksi all ühe tähe kasutamisel.)

Mayer polnud sellega nõus. Ta arvas, et topeltatähed asuvad lähestikku ja tiirlevad üksteise ümber. Kuid Herschel tellis Galilea vaate ja topelttähti uurides lootis ta mõõta tähekaugusi parallaksi abil. Ehkki ta kataloogistas tublisti üle kaheksasaja mitme tähe, oli ta üllatuseks.

Kakskümmend aastat pärast oma esialgseid tähelepanekuid mõõtis Herschel neist mitmeid. Kaugeltki paralleksi nägemisest teatas ta 1803. aastal, et topeltatähed "ei ole pelgalt topeltväljad, vaid neil peab olema lubatud olla kahe tähe reaalsed binaarsed kombinatsioonid, mida hoiab tihedalt koos vastastikune külgetõmme." Herschelile omistati selle mõiste esmakordne kasutamine binaarne selliste paaride kirjeldamiseks. Veelgi olulisem on see, et see kinnitas, et Newtoni gravitatsioon oli väljaspool Päikesesüsteemi.

Mittevisuaalsed kahendfailid
Binaarsüsteemi tuvastamiseks on ka muid võimalusi kui visuaalselt. Binaarsüsteemide klassid põhinevad rohkem tuvastusvahenditel kui süsteemi omadustel. Kaks levinumat tüüpi on spektroskoopilised ja varjutavad binaarfailid.

Spektroskoopilised kahendkoodid
Keegi ei teadnud, et täht Mizaril oli nähtamatu kaaslane kuni aastani 1889. E. C. Pickering (1846-1919) avastas selle Harvardi kolledži observatooriumist, muutes Mizari esimeseks spektroskoopiline binaarne.

Kui on kaks tähte, on kaks spektrijoonte komplekti. Mõnikord on see piisav, et teha kindlaks, kas tegemist on kahendkoodiga. Kuid tähtede orbiidil võib esineda ka Doppleri nihet. Sel ajal, kui objekt meist eemaldub, on sellel punase nihkega spekter, st selle spektraaljooned on lähemal valgusspektri punasele otsale. Meie poole liikudes nihkub jooned sinise poole. (Selle kohta lisateabe saamiseks klõpsake selle artikli all olevat linki "Exoplaneetide otsimine").

Binaaride varjamine
Kui meie vaateväljas tiirleb kaks tähte, nii et üks liigub ringi, siis ringjoonel on nad teine varjutav binaarne. See näib olevat üks erineva valgustundlikkusega täht, kuna kaks tähte lähevad omakorda ette (transiit) üksteist. Sellel diagrammil on näha, kuidas varieerub varju muutuvas tähes Kepler-16.

Binaarsüsteemide õppimise olulisus
Kuna vähemalt pooled tähtedest, mida me näeme, on binaarsed, on nende mõistmine oluline osa meie teadmistest tähe evolutsiooni kohta.Astronoomid on avastanud binaarsed protostaarid, mis viitab sellele, et kui molekulide pilv tärnide moodustumisel puruneb, tekivad mitmetähelised süsteemid. Suur osa tähemasside kohta teada olevast tuleneb binaarsüsteemidest, kuna ühe tähe massi pole võimalik otseselt mõõta. Nende süsteemide tuvastamise meetodid, näiteks Doppleri spektroskoopia ja transiidid, on kasulikud ka ekstrasolaarsete planeetide avastamisel.

Video Juhiseid: gentle dance ;0 MBK (Mai 2024).