Двойная звезда

Чтобы узнать о романе Хайнлайна, см. «Двойная звезда» . Чтобы узнать о других значениях, см. Двойная звезда (значения) .

Не путать с двойной звездой .

В наблюдательной астрономии двойная звезда или визуальный двойник — это пара звезд , которые кажутся близко друг к другу, если смотреть с Земли , особенно с помощью оптических телескопов .

Это происходит потому, что пара либо образует двойную звезду (т.е. двойную систему звезд на взаимной орбите , гравитационно связанных друг с другом), либо является оптическим двойником , случайным совпадением по лучу зрения двух звезд, находящихся на разных расстояниях от наблюдателя. . Двойные звезды важны для звездных астрономов, поскольку знание их движения позволяет напрямую рассчитать звездную массу и другие звездные параметры. Единственный (возможный) случай «двойной звезды», два компонента которой по отдельности видны невооруженным глазом, — это случай Мицара и Алькора (хотя на самом деле это многозвездная система), но достоверно неизвестно, являются ли Мицар и Алькор гравитационно связан.

С начала 1780-х годов как профессиональные, так и любительские наблюдатели двойных звезд измеряли с помощью телескопов расстояния и углы между двойными звездами, чтобы определить относительное движение пар. Если относительное движение пары определяет искривленную дугу орбиты или если относительное движение мало по сравнению с общим собственным движением обеих звезд, можно заключить, что пара находится на взаимной орбите как двойная звезда. В противном случае пара является оптической. Множественные звезды также изучаются таким способом, хотя динамика кратных звездных систем более сложна, чем динамика двойных звезд.

Ниже приведены три типа парных звезд:

• Оптические двойники — это несвязанные между собой звезды, которые кажутся близко друг к другу из-за случайного совмещения с Землей.
• Визуальные двойные системы — это гравитационно связанные звезды, которые можно увидеть отдельно в телескоп.
• Невизуальные двойные системы — это звезды, чей бинарный статус был установлен с помощью более эзотерических методов, таких как затмение ( затменные двойные системы ), спектроскопия ( спектрально-двойные системы ) или аномалии собственного движения ( астрометрические двойные системы ).

Усовершенствования телескопов могут превратить ранее невизуальные двойные системы в визуально-двойные, как это произошло с Полярной звездой А в 2006 году. Лишь невозможность наблюдать в телескоп две отдельные звезды отличает невизуальные и визуальные двойные системы.

История

Мицар в Большой Медведице как двойной был замечен Бенедетто Кастелли и Галилеем . Вскоре последовало идентификация других двойников: Роберт Гук открыл одну из первых систем двойных звезд, Гамму Овна , в 1664 году. в то время как яркая южная звезда Акрукс в Южном Кресте была обнаружена Фонтенэ в 1685 году как двойная. С тех пор поиск был проведен тщательно и все небо было исследовано на наличие двойных звезд вплоть до предельной видимой звездной величины около 9,0. Известно , что по крайней мере одна из 18 звезд ярче 9,0 звездной величины в северной половине неба является двойной звездой, видимой в 36-дюймовый (910 мм) телескоп .

Несвязанные категории оптических двойников и истинных двойных систем объединены в одну группу по историческим и практическим причинам. Когда Мицар оказался двойной системой, было довольно сложно определить, является ли двойная звезда двойной системой или только оптическим двойником. Усовершенствованные телескопы, спектроскопия, и фотография являются основными инструментами, используемыми для проведения различия. После того, как было установлено, что это визуальная двойная система, компоненты Мицара сами оказались спектрально-двойными.

Наблюдение двойных звезд

Астрономы ошибочно сообщили о наблюдениях двойной звезды вместо J 900 и слабой звезды в созвездии Близнецов.

Наблюдение визуальных двойных звезд путем визуальных измерений позволит определить расстояние или угловое расстояние между двумя составляющими звездами на небе и угол положения . Угол положения определяет направление, в котором звезды разделены, и определяется как направление от более яркого компонента к более слабому, где север равен 0 °. Эти измерения называются мерами . В мерах визуальной двойной системы угол положения будет постепенно меняться, а расстояние между двумя звездами будет колебаться между максимальным и минимальным значениями. Если нанести меры на плоскость, получится эллипс. Это видимая орбита , проекция орбит двух звезд на небесную сферу; истинную орбиту . по нему можно вычислить Хотя ожидается, что большинство каталогизированных визуальных двойников являются визуальными двойниками, орбиты были рассчитаны лишь для нескольких тысяч из более чем 100 000 известных визуальных двойных звезд.

Отличие двойных звезд от других двойных звезд

Подтверждение того, что визуальная двойная звезда является двойной звездой, может быть достигнуто путем наблюдения за относительным движением компонентов. Если движение является частью орбиты , или если звезды имеют одинаковые лучевые скорости или разница в их собственных движениях мала по сравнению с их общим собственным движением, пара, вероятно, является физической. При наблюдении в течение короткого периода времени компоненты как оптических двойников, так и длиннопериодических зрительных двойных систем будут казаться движущимися по прямым линиям; по этой причине может быть трудно различить эти две возможности.

Обозначения

Некоторые яркие визуальные двойные звезды имеют обозначение Байера . В этом случае компоненты могут обозначаться верхними индексами. Примером этого является α Crucis (Acrux), компонентами которого являются α ¹ Крест и α ² Крест Поскольку α ¹ Круцис — спектроскопическая двойная звезда , на самом деле это кратная звезда. Надстрочные индексы также используются для различения более далеких, физически не связанных между собой пар звезд с одинаковым обозначением Байера, таких как α. ^1,2 Козероги , ξ ^1,2 Кентавры и ξ ^1,2 Стрелец . Эти оптические пары различимы невооруженным глазом.

Помимо этих пар, компоненты двойной звезды обычно обозначаются буквами А (более яркая главная звезда) и В (более тусклая вторичная звезда), добавляемыми к какому-либо обозначению двойной звезды. звезда. Например, компонентами α Canis Majoris (Сириуса) являются α Canis Majoris A и α Canis Majoris B (Сириус A и Сириус B); компонентами 44 Boötis являются 44 Boötis A и 44 Boötis B; компонентами ADS 16402 являются ADS 16402A и ADS 16402B; и так далее. Буквы AB могут использоваться вместе для обозначения пары. В случае нескольких звезд буквы C, D и т. д. могут использоваться для обозначения дополнительных компонентов, часто в порядке увеличения расстояния от самой яркой звезды A.

Обозначения первооткрывателя двойной звезды

Первооткрыватель	Традиционный код	WDS-код
Брисбенская обсерватория	Бр0	БСО
Юго-Западный Бернем	б	ЭТОТ
Джеймс Данлоп	Д	ДАН
Уильям Гершель	Привет, II и т. д.	Н 1, 2 и т. д.
Сен-Лакайль	Лак	LCL
ФГВ Струве	С	СТФ
Приложение Струве «Каталог I».	С Я	СТФА
Приложение Струве, Каталог II.	С II	СТФБ
Отто Струве	ОС	СТТ
Пулкова Приложение Каталог	ОСС	СТТА

Визуальные двойники также обозначаются сокращением имени их первооткрывателя, за которым следует каталожный номер, уникальный для этого наблюдателя. Например, пара α Центавра AB была открыта отцом Ришо в 1689 году и поэтому получила обозначение RHD 1 . Другие примеры включают Δ65, 65-й двойник, открытый Джеймсом Данлопом , и Σ2451, открытый Ф.Г.В. Струве .

Вашингтонский каталог двойных звезд , большая база данных двойных и кратных звезд, содержит более 100 000 записей. каждая из которых дает меры разделения двух компонентов. Каждая двойная звезда образует одну запись в каталоге; кратные звезды с n компонентами будут представлены записями в каталоге для n -1 пар, каждая из которых дает отделение одного компонента кратной звезды от другого. Такие коды, как AC, используются для обозначения измеряемых компонентов — в данном случае компонента C относительно компонента A. Его можно изменить на такую ​​форму, как AB-D, чтобы указать на отделение компонента от близкой пары компонентов. (в данном случае компонент D относительно пары AB.) Такие коды, как Aa, также могут использоваться для обозначения компонента, который измеряется относительно другого компонента, в данном случае A. Также указаны обозначения Discoverer; однако традиционные сокращения первооткрывателей, такие как Δ и Σ, были закодированы в строку заглавных латинских букв, так что, например, Δ65 стало DUN 65, а Σ2451 стало STF 2451. Дополнительные примеры показаны в соседней таблице.

Примеры

Впечатление художника от дисков молодых звезд HK Tauri A и B.

Визуальные двоичные файлы

• Акрукс
• Капелла
• п Эридани
• Полярис
• Процион
• Сириус
• Система Альфа Центавра (AB) и Проксима Центавра (таким образом, α Cen C): на самом деле трехзвездочная система.

Оптические двойники

• Альфа ¹ и Альфа ² Козероги
• Тета Флай и Тета Флай Б
• И ¹ и Эта ² Южная Корона
• Каппа ¹ и Каппа ² Южная Корона
• Виннеке 4 ( Мессье 40 )
• Полярная звезда и Гамма Цефеи , полярные звезды-близнецы; Прецессия предсказывает, что Гамма Цефея должна вернуть себе известность к 3000 году.

Неопределенный

• Касторовая система (Aa/Ab/Ba/Bb) и YY Geminorum (таким образом, Castor Ca/Cb) обычно считается физической системой.
• Система Мицар (Aa/Ab/Ba/Bb) и Алькор (сама по себе бинарная система, то есть Мицар Ca/Cb, хотя обычно не считалась физической до 2009 года)