Când două stele orbitează împreună

De cand sistemul nostru solar are un singur stea în inima ei, este logic să presupui că toate stelele se formează independent și călătorește galaxia singură. Cu toate acestea, se dovedește că aproximativ o treime (sau posibil chiar mai multe) dintre toate stelele sunt născute în galaxia noastră (și în alte galaxii) există în sisteme cu mai multe stele. Pot exista două stele (numite binare), trei stele sau chiar mai multe.

Binarele (două stele care orbitează în jurul unui centru comun de masă) sunt foarte frecvente pe cer. Cea mai mare dintre cele două stele dintr-un astfel de sistem se numește stea primară, în timp ce cea mai mică este tovarășul sau stea secundară. Unul dintre cele mai cunoscute binare din cer este steaua strălucitoare Sirius, care are un însoțitor foarte slab. Un alt favorit este Albireo, parte a constelației Cygnus, Swan. Ambele sunt ușor de observat, dar necesită telescop sau binoclu pentru a vedea componentele fiecărui sistem binar.

Termenul

De asemenea, poate fi destul de dificil să identificăm stelele individuale ale unui sistem binar, deoarece una sau ambele stele pot fi non-optic (cu alte cuvinte, nu este deosebit de luminos în lumina vizibilă). Cu toate acestea, atunci când se găsesc astfel de sisteme, acestea se încadrează de obicei într-una din cele patru categorii următoare.

După cum sugerează și numele, binarele vizuale sunt sisteme în care stelele pot fi identificate individual. Interesant este că, pentru a face acest lucru, este necesar ca stelele să fie „nu prea luminoase”. (Desigur, distanța față de obiecte este, de asemenea, un factor determinant dacă vor fi rezolvate individual sau nu.) Dacă una dintre stele este de înaltă luminozitate, atunci strălucirea ei va „îneca” vederea din companion. Asta face dificil de văzut. Binarele vizuale sunt detectate cu telescoape, sau uneori cu binoclu.

În multe cazuri, alte binare, precum cele enumerate mai jos, ar putea fi determinate a fi binare vizuală atunci când sunt observate cu instrumente suficient de puternice. Deci lista sistemelor din această clasă este în continuă creștere, pe măsură ce se fac mai multe observații cu telescoape mai puternice.

Spectroscopia este un instrument puternic în astronomie. Permite astronomilor să determine diverse proprietăți ale stelelor, pur și simplu studiind lumina lor în minut. Cu toate acestea, în cazul binarelor, spectroscopia poate dezvălui, de asemenea, că un sistem stelar poate fi, de fapt, compus din două sau mai multe stele.

Cum funcționează asta? Pe măsură ce două stele orbitează reciproc, uneori se vor îndrepta spre noi și se vor îndepărta de noi spre alții. Acest lucru le va provoca ușoară a fi blueshifted apoi deplasată spre roșu repetat. Măsurând frecvența acestor schimburi, putem calcula informații despre acestea parametrii orbitali.

Deoarece binarele spectroscopice sunt adesea foarte apropiate unele de altele (atât de aproape încât nici un telescop bun nu le poate „împărți” între ele, sunt rareori și binare vizuale. În situațiile ciudate care sunt, aceste sisteme sunt, de obicei, foarte apropiate de Pământ și au perioade foarte lungi (cu cât sunt mai îndepărtate, cu atât mai mult este nevoie pentru a-și orbita axa comună). Apropierea și perioadele lungi fac ca partenerii fiecărui sistem să fie mai ușor de localizat.

Binarele astrometrice sunt stele care par a fi pe orbită sub influența unei forțe gravitaționale nevăzute. Destul de des, a doua stea este o sursă foarte slabă de radiație electromagnetică, fie o mică pitică maro sau poate o stea neutronă foarte veche care s-a abătut sub linia morții.

Informațiile despre „stea lipsă” pot fi constatate prin măsurarea caracteristicilor orbitale ale stelei optice. Metodologia de găsire a binarelor astrometrice este de asemenea folosită pentru a găsi exoplanete (planetele din afara sistemului nostru solar) căutând „vobile” într-o stea. Pe baza acestei mișcări se pot determina masele și distanțele orbitale ale planetelor.

În sistemele binare eclipsând planul orbital al stelelor este direct în linia noastră vizuală. Prin urmare, stelele trec unul față de celălalt când orbitează. Atunci când steaua dimmer trece prin fața stelei mai luminoase, există o „scufundare” semnificativă în luminozitatea observată a sistemului. Apoi, când steaua dimmer se mișcă in spate cealaltă, există o înălțime mai mică, dar totodată măsurabilă în luminozitate.

Pe baza scării de timp și a mărimilor acestor scufundări, se pot determina caracteristicile orbitale, precum și informațiile despre mărimile și masele relative ale stelelor.

Binarele eclipsante pot fi, de asemenea, buni candidați pentru binarele spectroscopice, totuși, la fel ca acele sisteme, acestea sunt rareori, dacă se consideră că sunt sisteme binare vizuale.

Stelele binare pot învăța mult astronomii despre sistemele lor individuale. De asemenea, pot oferi indicii despre formarea lor și condițiile în care s-au născut, deoarece a trebuit să existe suficient material în nebuloasa nașterii pentru a se forma și a nu se perturba reciproc. În plus, nu existau probabil stele mari „surori” în apropiere, deoarece acestea ar fi „mâncat” materialul necesar pentru formarea binarelor. Știința binarelor este încă un subiect activ în cercetarea astronomiei.

Editat și actualizat de Carolyn Collins Petersen.