Όταν δύο αστέρια Orbit μαζί

Από το ηλιακό μας σύστημα έχει ένα μόνο αστέρι στην καρδιά του, είναι λογικό να υποθέσουμε ότι όλα τα άστρα σχηματίζουν ανεξάρτητα και ταξιδεύουν μόνοι στον γαλαξία. Ωστόσο, αποδεικνύεται ότι περίπου το ένα τρίτο (ή ακόμη και περισσότερο) όλων των άστρων γεννιούνται στον γαλαξία μας (και σε άλλους γαλαξίες) υπάρχουν σε συστήματα πολλαπλών αστέρων. Μπορούν να υπάρχουν δύο αστέρια (αποκαλούμενα δυαδικά), τρία αστέρια ή ακόμα περισσότερα.

Τα δυαδικά (δύο αστέρια που περιστρέφονται γύρω από ένα κοινό κέντρο μάζας) είναι πολύ κοινά στον ουρανό. Το μεγαλύτερο από τα δύο αστέρια σε ένα τέτοιο σύστημα ονομάζεται πρωτεύον αστέρι, ενώ το μικρότερο είναι το σύντροφο ή δευτερεύον αστέρι. Ένα από τα πιο γνωστά δυαδικά αρχεία στον ουρανό είναι το φωτεινό αστέρι Sirius, που έχει έναν πολύ σκοτεινό σύντροφο. Ένα άλλο αγαπημένο είναι ο Albireo, μέρος του αστερισμού Cygnus, του Swan. Και οι δύο είναι εύκολο να εντοπιστούν, αλλά χρειάζονται τηλεσκόπιο ή κιάλια για να δουν τα στοιχεία κάθε δυαδικού συστήματος.

Ο όρος σύστημα δυαδικού αστεριού δεν πρέπει να συγχέεται με τον όρο διπλό αστέρι. Αυτά τα συστήματα συνήθως ορίζονται ως δύο αστέρια που φαίνονται να αλληλεπιδρούν, αλλά στην πραγματικότητα είναι πολύ απομακρυσμένα μεταξύ τους και δεν έχουν φυσική σύνδεση. Μπορεί να προκαλεί σύγχυση για να τους ξεχωρίσετε, ειδικά από απόσταση.

Μπορεί επίσης να είναι αρκετά δύσκολο να εντοπιστούν τα μεμονωμένα αστέρια ενός δυαδικού συστήματος, καθώς το ένα ή και τα δύο αστέρια μπορεί να είναι μη-οπτικός (με άλλα λόγια, δεν είναι ιδιαίτερα φωτεινό στο ορατό φως). Όταν τα συστήματα αυτά βρίσκονται, όμως, συνήθως εμπίπτουν σε μία από τις τέσσερις ακόλουθες κατηγορίες.

Όπως υποδηλώνει το όνομα, τα οπτικά δυαδικά είναι συστήματα στα οποία τα αστέρια μπορούν να ταυτοποιηθούν μεμονωμένα. Είναι ενδιαφέρον ότι, για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο τα αστέρια να είναι "όχι πολύ φωτεινά". (Φυσικά, η απόσταση από τα αντικείμενα είναι επίσης καθοριστικός παράγοντας εάν θα επιλυθούν μεμονωμένα ή όχι.) Αν ένα από τα αστέρια είναι υψηλής φωτεινότητας, τότε η φωτεινότητα του θα "πνίξει" την άποψη του σύντροφος. Αυτό δυσκολεύει να το δούμε. Τα οπτικά δυαδικά αρχεία ανιχνεύονται με τηλεσκόπια, ή μερικές φορές με κιάλια.

Σε πολλές περιπτώσεις, άλλα δυαδικά αρχεία, όπως αυτά που αναφέρονται παρακάτω, θα μπορούσαν να καθοριστούν ως οπτικά δυαδικά, όταν παρατηρούνται με αρκετά ισχυρά όργανα. Έτσι, ο κατάλογος των συστημάτων αυτής της κατηγορίας αυξάνεται διαρκώς καθώς γίνονται περισσότερες παρατηρήσεις με πιο ισχυρά τηλεσκόπια.

Η φασματοσκοπία είναι ένα ισχυρό εργαλείο στην αστρονομία. Επιτρέπει στους αστρονόμους να προσδιορίσουν διάφορες ιδιότητες των αστεριών απλώς μελετώντας το φως τους με λεπτομέρεια. Ωστόσο, στην περίπτωση των δυαδικών ψηφίων, η φασματοσκοπία μπορεί επίσης να αποκαλύψει ότι ένα αστρικό σύστημα μπορεί, στην πραγματικότητα, να αποτελείται από δύο ή περισσότερα αστέρια.

Πως λειτουργεί αυτό? Καθώς τα δύο αστέρια περιστρέφονται γύρω από το άλλο, κάποιες φορές κινούνται προς εμάς και μακριά από εμάς σε άλλους. Αυτό θα τους προκαλέσει φως να είναι blueshifted έπειτα redshifted κατ 'επανάληψη. Μέσω της μέτρησης της συχνότητας αυτών των μετατοπίσεων μπορούμε να υπολογίσουμε τις πληροφορίες σχετικά με τους τροχιακών παραμέτρων.

Επειδή τα φασματοσκοπικά δυαδικά ψηφία είναι συχνά πολύ κοντά το ένα στο άλλο (τόσο κοντά ώστε ακόμη και ένα καλό τηλεσκόπιο δεν μπορεί να τα χωρίσει, είναι σπάνια και οπτικά δυαδικά. Στις περίεργες περιπτώσεις που είναι, αυτά τα συστήματα είναι συνήθως πολύ κοντά στη Γη και έχουν πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα (όσο πιο μακριά είναι αυτά, τόσο περισσότερο τα παίρνουν για να τροχίσουν τον κοινό άξονά τους). Η εγγύτητα και οι μακρές περίοδοι κάνουν τους συνεργάτες του κάθε συστήματος ευκολότερο να εντοπίζονται.

Τα αστρομετρικά δυαδικά ψηφία είναι αστέρια που φαίνεται να βρίσκονται σε τροχιά υπό την επίδραση μιας αόρατης βαρυτικής δύναμης. Πολύ συχνά, το δεύτερο αστέρι είναι μια πολύ αμυδρή πηγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, είτε ένας μικρός καφέ νάνος είτε ίσως ένα πολύ παλιό αστέρι νετρονίων που έχει περιστραφεί κάτω από τη γραμμή θανάτου.

Πληροφορίες σχετικά με το "αστέρι που λείπει" μπορούν να εξακριβωθούν μετρώντας τα τροχιακά χαρακτηριστικά του οπτικού αστέρα. Η μεθοδολογία για την εύρεση αστρομετρικών δυαδικών ψηφίων χρησιμοποιείται επίσης για την εξωπλανήτες (πλανήτες εκτός του ηλιακού μας συστήματος) αναζητώντας "αστέρια" σε ένα αστέρι. Με βάση αυτή την κίνηση μπορούν να προσδιοριστούν οι μάζες και οι τροχιακές αποστάσεις των πλανητών.

Σε εκλείψεις δυαδικών συστημάτων το τροχιακό επίπεδο των αστεριών βρίσκεται ακριβώς στη γραμμή μας. Ως εκ τούτου, τα αστέρια περνούν μπροστά ο ένας από τον άλλο καθώς τροχίζουν. Όταν ο αμβλύ αστέρας περνά μπροστά από το φωτεινότερο αστέρι, υπάρχει μια σημαντική "βουτιά" στην παρατηρούμενη φωτεινότητα του συστήματος. Στη συνέχεια, όταν κινείται το αστέρι του φωτός πίσω το άλλο, υπάρχει μια μικρότερη, αλλά μετρήσιμη βουτιά στη φωτεινότητα.

Με βάση τη χρονική κλίμακα και τα μεγέθη αυτών των βυθίσεων, μπορούν να προσδιοριστούν τα τροχιακά χαρακτηριστικά, καθώς και πληροφορίες σχετικά με τα σχετικά μεγέθη και τις μάζες των αστεριών.

Τα εκτεταμένα δυαδικά αρχεία μπορούν επίσης να είναι καλοί υποψήφιοι για φασματοσκοπικά δυαδικά αρχεία, παρόλα αυτά, όπως και αυτά τα συστήματα σπανίως αν βρεθούν ποτέ οπτικά δυαδικά συστήματα.

Τα δυαδικά αστέρια μπορούν να διδάξουν στους αστρονόμους πολλά για τα μεμονωμένα συστήματα τους. Μπορούν επίσης να δώσουν ενδείξεις για το σχηματισμό τους και τις συνθήκες υπό τις οποίες γεννήθηκαν, δεδομένου ότι έπρεπε να υπάρχει αρκετό υλικό στο νεφελώδες γέννηση για να σχηματιστούν και να μην διαταραχθούν ο ένας στον άλλο. Επιπλέον, δεν υπήρχαν πιθανότατα μεγάλα "αδέρφια" αστέρια σε κοντινή απόσταση, αφού αυτά θα «έφαγαν» το υλικό που απαιτείται για το σχηματισμό των δυαδικών ψηφίων. Η επιστήμη των δυαδικών ψηφίων εξακολουθεί να είναι πολύ ενεργό θέμα στην έρευνα της αστρονομίας.

Επεξεργάστηκε και ενημερώθηκε από Carolyn Collins Petersen.