46. Двойная звезда, или двойная система
— система из двух гравитационно связанных звезд, обращающихся по замкнутым орбитам вокруг общего центра масс. Двойные звёзды — весьма распространённые объекты. Примерно половина всех звёзд нашей Галактики принадлежит к двойным системам.Измерив период обращения и расстояние между звездами, иногда можно определить массы компонентов системы.
Этот метод практически не требует дополнительных модельных предположений, и поэтому является одним из главных методов определения масс в астрофизике. По этой причине двойные системы, компонентами которых являются чёрные дыры или нейтронные звезды, представляют большой интерес для астрофизики.Двойные звезды, которые возможно увидеть раздельно (или, как говорят, которые могут быть разрешены), называются видимыми двойными, или визуально-двойными.Возможность наблюдать звезду как визуально-двойную определяется разрешающей способностью телескопа, расстоянием до звёзд и расстоянием между ними. Таким образом, визуально-двойные звезды — это в основном звезды окрестностей Солнца с очень большим периодом обращения (следствие большого расстояния между компонентами). Из-за большого периода проследить орбиту двойной можно только по многочисленным наблюдениям на протяжении десятков лет. На сегодняшний день в каталогах WDS и CCDM свыше 78 000 и 110 000 объектов соответственно, и только у нескольких сотен из них можно вычислить орбиту. У менее чем сотни объектов орбита известна с достаточной точностью, для того чтобы получить массу компонентов.При наблюдениях визуально-двойной звезды измеряют расстояние между компонентами и позиционный угол линии центров, иначе говоря, угол между направлением на северный полюс мира и направлением линии, соединяющей главную звезду с её спутником.Бывает, что орбитальная плоскость наклонена к лучу зрения под очень маленьким углом: орбиты звёзд такой системы расположены как бы ребром к нам. В такой системе звёзды будут периодически затмевать друг друга, то есть блеск пары будет меняться. Двойные звёзды, у которых наблюдаются такие затмения, называются затменно-двойными или затменно-переменными. Самой известной и первой открытой звездой такого типа является Алголь (Глаз Дьявола) в созвездии Персея.Встречаются такие тесные звёздные пары, где одна из звёзд очень мала по размерам или имеет низкую светимость. Такую звезду рассмотреть не удаётся, но обнаружить двойственность всё же можно. Яркий компонент будет периодически отклоняться то в одну, то в другую сторону от прямолинейной траектории, по которой движется центр масс системы. Амплитуда таких возмущений будет пропорциональна массе спутника. Исследования одной из ближайших к нам звёзд, известной под названием Росс 614, показали, что амплитуда отклонения звезды от ожидаемого направления достигает 0,36``. Период обращения звезды относительно центра масс равен 16,5 года. Среди близких к Солнцу звёзд обнаружено около 20 астрометрических двойных звёзд.Определение масс компонентов.Третий закон Кеплера связывает период обращения с расстоянием между компонентами и массой системы:
,где P — период обращения, a — большая полуось системы, M1 и M2 — массы компонентов, G — гравитационная постоянная. Для визуально двойной системы есть возможность определить орбиты обоих компонентов, рассчитать период и полуось, а также отношение масс. Но часто о двойственности системы можно судить только по спектральным данным (спектрально-двойные). По движению спектральных линий можно определить лучевые скорости одного компонента, а в редких случаях и сразу двух компонентов. Если известна лучевая скорость только одного компонента, то полную информацию о массах получить нельзя, но можно построить функцию масс и определить верхнюю границу массы второго компонента, а значит сказать, может ли он, например, являться чёрной дырой или нейтронной звездой.
Еще по теме 46. Двойная звезда, или двойная система:
- 46. Двойная звезда, или двойная система
- 1.1. Исторический обзор
- Ход проведения лекции
- Сложноподчиненные предложения расчлененной структуры, их общая структурно-семантическая характеристика
- ФИЛОСОФИЯ ЭПОХИ ВОЗРОЖДЕНИЯ
- СТИЛЬ НАУЧНОГО МЫШЛЕНИЯ
- Глава 2 Научные тексты и работа с ними
- Нарушения норм современного русского литературного языка и пути их преодоления
- НОРМЫ ПРОИЗНОШЕНИЯ И УДАРЕНИЯ В РУССКОМ ЯЗЫКЕ