ABC of Astronomy - D Adakah untuk Double Star

• Mungkin 5, 2024

Kami biasa mempunyai hanya satu Matahari, jadi planet Tatooine di George Lucas Star Wars nampaknya eksotik dengan matahari berganda. Sekurang-kurangnya separuh daripada bintang-bintang yang dapat kita lihat di langit adalah sistem berbilang bintang, biasanya berganda. Secara membingungkan, apabila ahli astronomi bercakap tentang dua bintang mereka boleh bermakna salah satu dari dua jenis pasangan bintang yang agak berbeza - benar binari atau semata-mata beregu optik.

Beregu optik
Beregu optik adalah artifak pemerhatian. Dua bintang yang tidak mempunyai hubungan berlaku muncul bersama-sama, penjajaran kebetulan apabila dilihat dari Bumi. Satu contoh ialah α Capricorni. Dalam keadaan tontonan yang baik, anda dapat melihat kedua-dua α¹ Capricorni dan α² Capricorni tanpa teropong. Walaupun mereka kelihatan agak selesa bersama, sebenarnya α¹ Cap adalah 690 tahun cahaya dari kami dan α² Cap adalah 109 tahun cahaya jauh. Kerana jarak jauh dari kami, α¹ Capricorni kelihatan redup daripada "sahabat "nya, tetapi sebenarnya lebih dari dua puluh kali lebih bercahaya.

Binari
Kedua-dua bintang dalam sistem binari diadakan bersama oleh tarikan graviti bersama mereka. Mereka sering digambarkan hanya sebagai mengorbit antara satu sama lain. Jika, menggunakan teleskop atau teropong, anda boleh melihat setiap dua bintang, ia adalah a binari visual. Jika tidak, ia adalah binari bukan visual. Ini adalah takrifan kerja, kerana pemerhatian lanjut atau instrumen yang lebih baik dapat memindahkan perduaan dari non-visual ke kelas visual.

Ia masih sukar untuk dimaklumkan jika anda mempunyai bintang tunggal atau bintang double, dan jika berganda, sama ada ia binari atau tidak. Pada masa lalu, ia adalah mustahil sepanjang masa, jadi beregu optik dan binari disusun bersama.

William Herschel dan bintang dua
William Herschel (1738-1822) memulakan pemburuan secara sistematik untuk bintang-bintang ganda pada tahun 1779. Malah, dia mencari bintang-bintang berlipat ganda apabila dia menemui planet Uranus pada tahun 1781. Tetapi dia bukan orang pertama yang mengambil minat pada beregu . Itulah ahli astronomi Czech Christian Mayer (1719-1783).

Anggapan yang wujud adalah bahawa bintang-bintang berganda adalah pasangan visual peluang. Lebih 150 tahun sebelum Mayer mula belajar dua bintang, Galileo adalah yang pertama melihat bintang dua melalui teleskopnya. Dia berfikir bahawa beregu adalah bintang-bintang yang tidak berkaitan sepanjang garis penglihatan kami, dan sudut di antara mereka akan kelihatan berubah ketika kami mengorbit Matahari, kerana paralaks. (Ini adalah rajah yang menunjukkan apa yang kita maksudkan dengan paralaks menggunakan satu bintang.)

Mayer tidak bersetuju. Dia berteori bahawa bintang-bintang berganda rapat dan mengorbit antara satu sama lain. Tetapi Herschel melanggan pandangan Galilea, dan dalam mengkaji bintang ganda dia berharap dapat mengukur jarak bintang dengan paralaks. Walaupun dia mencatatkan lebih daripada lapan ratus bintang berbilang, dia terkejut.

Lebih dua puluh tahun selepas pemerhatian asalnya, Herschel mengulangi beberapa daripada mereka. Jauh daripada melihat paralaks, pada tahun 1803 dia mengumumkan bahawa bintang-bintang berganda "bukan sekadar berganda dalam penampilan, tetapi mesti dibenarkan menjadi kombinasi binari sebenar dua bintang, yang dipegang bersama dengan ikatan tarikan bersama." Herschel dikreditkan dengan penggunaan pertama istilah tersebut binari untuk menggambarkan pasangan itu. Lebih penting lagi, ia mengesahkan bahawa graviti Newton sedang bekerja di luar Sistem Suria.

Binari bukan visual
Terdapat cara untuk mengesan sistem binari selain dari segi visual. Kelas sistem perduaan lebih berdasarkan cara pengesanan daripada ciri sistem. Kedua-dua jenis yang paling biasa adalah spektroskopi dan mengalir binari.

Binari spektroskopik
Tidak ada yang tahu bahawa bintang Mizar mempunyai teman yang tidak kelihatan hingga 1889. E.C. Pickering (1846-1919) menemuinya di Balai Cerap Kolej Harvard, menjadikan Mizar yang pertama binari spektroskopik.

Sekiranya terdapat dua bintang, terdapat dua set garis spektrum. Kadang-kadang ini sudah cukup untuk menentukan bahawa ada binari. Tetapi ada juga pergeseran Doppler sebagai orbit bintang. Walaupun objek bergerak dari kami, ia mempunyai spektrum beralih merah, iaitu, garis spektrumnya lebih dekat dengan ujung merah spektrum cahaya. Bergerak ke arah kami mengalihkan garisan ke arah biru. (Untuk lebih lanjut mengenai ini, klik pada pautan "Mencari Exoplanets" di bawah artikel ini.)

Eclipsing binari
Sekiranya dua bintang mengorbit dalam barisan penglihatan kami, supaya seseorang bergerak di hadapan yang lain ketika mereka melingkari, kami mempunyai satu mengosongkan binari. Nampaknya satu bintang dengan keluaran cahaya yang berbeza-beza kerana dua bintang pada gilirannya lulus di depan (transit) satu sama lain. Rajah ini menunjukkan bagaimana cahaya berubah-ubah di dalam bintang berkembar yang terkecil Kepler-16.

Kepentingan mengkaji sistem binari
Oleh kerana sekurang-kurangnya separuh daripada bintang-bintang yang kita lihat adalah perduaan, pemahaman mereka adalah sebahagian penting dari pengetahuan kita mengenai evolusi cemerlang.Ahli astronomi telah menemui binari prototaip, yang menunjukkan bahawa sistem berbilang bintang dihasilkan sebagai awan molekul yang pecah semasa pembentukan bintang. Kebanyakan apa yang kita ketahui tentang jisim bintang berasal dari sistem binari, kerana tidak mungkin untuk membuat pengukuran langsung jisim bintang tunggal. Kaedah untuk mengesan sistem ini, seperti spektroskopi dan transit Doppler, juga berguna dalam menemui planet ekstrasolar.

Arahan Video: Scale of distance to closest stars | Scale of the universe | Cosmology & Astronomy | Khan Academy (Mungkin 2024).