Двойная звезда
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. . [ 1 ] [ 2 ] 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. [ 3 ]
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. [ 4 ] 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. [ 2 ] 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 ( спектроскопические двойные системы ) или аномалии собственного движения ( астрометрические двойные системы ).
Усовершенствования телескопов могут превратить ранее невизуальные двойные системы в визуальные двойные, как это произошло с Полярной звездой А в 2006 году. [ 5 ] Лишь невозможность наблюдать в телескоп две отдельные звезды отличает невизуальные и визуальные двойные системы.
История
[ редактировать ]Мицар в Большой Медведице как двойной был замечен Бенедетто Кастелли и Галилеем . [ 6 ] Вскоре последовало идентификация других двойников: Роберт Гук открыл одну из первых систем двойных звезд, Гамму Овна , в 1664 году. [ 7 ] в то время как яркая южная звезда Акрукс в Южном Кресте была обнаружена Фонтенэ в 1685 году как двойная. [ 1 ] С тех пор поиск был проведен тщательно и все небо было исследовано на наличие двойных звезд вплоть до предельной видимой величины около 9,0. [ 8 ] Известно , что по крайней мере 1 из 18 звезд ярче 9,0 звездной величины в северной половине неба являются двойными звездами, видимыми в 36-дюймовый (910 мм) телескоп . [ 9 ]
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, [ 10 ] 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. [ 11 ]
Наблюдение двойных звезд
[ редактировать ]
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 °. [ 13 ] 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 [ 14 ] Хотя ожидается, что большинство каталогизированных визуальных двойников являются визуальными двойниками, [ 15 ] орбиты были вычислены лишь для нескольких тысяч из более чем 100 000 известных визуальных двойных звезд. [ 16 ] [ 17 ]
Отличие двойных звезд от других двойных звезд
[ редактировать ]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. [ 18 ]
Обозначения
[ редактировать ]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 — спектрально-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 Центавра 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. [ 19 ]
| 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 . [ 1 ] [ 21 ] 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. [ 16 ] 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. [ 22 ] 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. [ 20 ] [ 23 ]
Примеры
[ редактировать ]
Визуальные двоичные файлы
[ редактировать ]- 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
[ редактировать ]- Альфа 1 и Альфа 2 Козероги
- Тета Флай и Тета Флай Б
- И 1 и И 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. [ 25 ]
Неопределенный
[ редактировать ]- Альбирео А и Альбирео Б
- Каппа1 Южная Корона и Каппа2 Южная Корона
- Касторовая система (Aa/Ab/Ba/Bb) и система YY Geminorum (таким образом, Castor Ca/Cb), обычно считающаяся физической системой.
- Система Мицар (Aa/Ab/Ba/Bb) и система Алькор (таким образом, Мицар Ca/Cb), обычно считающаяся физической системой.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Эйткен, Р.Г. (1964). Двойные звезды . Нью-Йорк: Дувр. п. 1.
- ^ Jump up to: а б Хайнц, WD (1978). Двойные звезды . Дордрехт : Д. Рейдель . п. 17 . ISBN 90-277-0885-1 .
- ^ Циммерман, Нил; Оппенгеймер, Бен Р.; Хинкли, Саша; Бреннер, Дуглас; Парри, Ян Р; Шиварамакришнан, Ананд; Хилленбранд, Линн; Бейхман, Чарльз; Крепп, Джастин Р.; Васишт, Гаутама; Робертс, Льюис С; Буррусс, Рик; Кинг, Дэвид Л.; Саммер, Реми; Декани, Ричард; Шао, Майкл; Буше, Антонен; Робертс, Дженнифер Э; Хант, Стефани (2010). «Параллактическое движение для открытия спутников: Алькор, вращающийся вокруг М-карлика». Астрофизический журнал . 709 (2): 733–740. arXiv : 0912.1597 . Бибкод : 2010ApJ...709..733Z . дои : 10.1088/0004-637X/709/2/733 . S2CID 6052794 .
- ^ Хайнц, WD (1978). Двойные звезды . Дордрехт : Д. Рейдель . стр. 4–10 . ISBN 90-277-0885-1 .
- ^ «Художественная концепция системы Полярной звезды - с аннотациями» . Сайт Хаббла . Научный институт космического телескопа .
- ↑ Новый вид Мицара. Архивировано 7 марта 2008 г. в Wayback Machine , Леос Ондра, доступ в Интернете 26 мая 2007 г.
- ^ Эйткен, Роберт Г. (1935). Двойные звезды . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 1.
- ^ См . «Двойные звезды» , Роберт Грант Эйткен , Нью-Йорк: Дувр, 1964, стр. 24–25, 38 и стр. 61, Современное состояние астрономии двойных звезд, К. Аа. Стрэнд, Astronomical Journal 59 (март 1954 г.), стр. 61–66, Бибкод : 1954AJ.....59...61S .
- ^ Двойные звезды , Роберт Грант Эйткен , Нью-Йорк: Дувр, 1964, с. 260.
- ^ Фраунгофера , 1814 г.
- ^ Пикеринг , 1889 г.
- ^ «Маскировка под двойную звезду» . Фотография недели ЕКА/Хаббла . Проверено 25 марта 2013 г.
- ^ с. 2, «Наблюдение и измерение двойных звезд» , Боб Аргайл, изд., Лондон: Springer-Verlag, 2004, ISBN 1-85233-558-0 .
- ^ с. 53–67, Наблюдение и измерение двойных звезд , Боб Аргайл, изд., Лондон: Springer-Verlag, 2004, ISBN 1-85233-558-0 .
- ^ Хайнц, WD (1978). Двойные звезды . Дордрехт: Издательство Д. Рейделя. п. 12 . ISBN 90-277-0885-1 .
- ^ Jump up to: а б «Введение и рост WDS», Вашингтонский каталог двойных звезд , архивировано 17 сентября 2008 г. в Wayback Machine , Брайан Д. Мейсон, Гэри Л. Вайкофф и Уильям И. Харткопф, Отдел астрометрии, Военно-морская обсерватория США , доступ на линии 20 августа 2008 г.
- ^ Шестой каталог орбит визуальных двойных звезд. Архивировано 12 апреля 2009 г. в Wayback Machine , Уильям И. Харткопф и Брайан Д. Мейсон, Военно-морская обсерватория США , доступ в Интернете 20 августа 2008 г.
- ^ Хайнц, WD (1978). Двойные звезды . Дордрехт: Д. Рейделя Издательство . стр. 17–18 . ISBN 90-277-0885-1 .
- ^ Хайнц, WD (1978). Двойные звезды . Дордрехт: Издательство Д. Рейделя. п. 19 . ISBN 90-277-0885-1 .
- ^ Jump up to: а б п. 307–308, Наблюдение и измерение двойных звезд , Боб Аргайл, изд., Лондон: Springer-Verlag, 2004, ISBN 1-85233-558-0 .
- ^ Запись 14396-6050, код первооткрывателя RHD 1AB, Вашингтонский каталог двойных звезд . Архивировано 8 июля 2012 г. в archive.today , Военно-морская обсерватория США . Доступ онлайн 20 августа 2008 г.
- ^ Формат текущего WDS. Архивировано 12 апреля 2008 года в Wayback Machine , Вашингтонский каталог двойных звезд, Военно-морская обсерватория США . Доступ онлайн 26 августа 2008 г.
- ^ Ссылки и коды первооткрывателей, Вашингтонский каталог двойных звезд . Архивировано 13 апреля 2008 г. в Wayback Machine , Военно-морская обсерватория США . Доступ онлайн 20 августа 2008 г.
- ^ «ALMA находит двойную звезду со странными и дикими дисками, образующими планеты» . Пресс-релиз ESO . Проверено 1 августа 2014 г.
- ^ Иллюстрированный тур по ночному небу, Что мы видим в звездах , Войчак, Келси Осейд; Паб. 2017, Ten Speed Press, Калифорния, Нью-Йорк. библио., ISBN 978-0-399-57953-0 , Первое издание.
| Граница | |
|---|---|
| Несвязанный | |
| Визуальная группировка | |
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
