КУРС ЗАГАЛЬНОЇ АСТРОНОМІЇ - С. М. АНДРІЄВСЬКИЙ 2007

Частина VI

ФІЗИКА ЗІР І ТУМАННОСТЕЙ

Розділ 15

ПОДВІЙНІ ЗОРІ І КРАТНІ ЗОРЯНІ СИСТЕМИ

15.1. Загальні характеристики кратних систем

Подвійною і взагалі кратною зоряною системою називається система з двох або більше зір, що об'єднані силою тяжіння і обертаються навколо спільного центра мас. Вважається, що у Галактиці більше половини зір є подвійними або кратними системами. До кратних належать системи, в яких налічується менше десяти компонентів. При їхній більшій кількості говорять про зоряне скупчення. Якщо компоненти кратної зорі видно в телескоп, то її називають візуальною кратною системою.

Не усі зоряні системи, які виглядають подвійними, можуть складатися з фізично пов'язаних між собою компонентів. Серед них є оптично подвійні. У такому випадку зорі знаходяться на різних відстанях від спостерігача і усього лише проектуються на небесну сферу в одному напрямі, однак фізично вони між собою ніяк не зв'язані. Кутові відстані між компонентами оптичних подвійних зір дорівнюють декільком мінутам дуги, наприклад, для зорі α Терезів (блиск компонентів 5,3m і 1,9m) — 230", для зорі α Козорога (4,3m і 3,8m) — 380".

Як показує статистичний аналіз, імовірність того, що дві, видні неозброєним оком і фізично не зв'язані між собою зорі випадково перебувають на кутовій відстані одна від одної, меншій від 10", дорівнює лише 4-10-6, тобто з 6500 зір, які видно неозброєним оком на небі, не буде і двох, що випадково були б розташовані на такій малій кутовій відстані.

На питання про те, чи є конкретна система фізично зв'язаною чи тільки оптично подвійною, відповідають після детального дослідження наявності орбітального руху компонентів навколо спільного центра мас, а також спільного руху компонентів системи у просторі.

Прикладом кратної зорі є Кастор (α Близнят). У невеликий телескоп її видно як візуально-подвійну, причому відстань між компонентами рівна 2".

Спектральний клас обох зір А0, їхні зоряні величини 2,0m і 2,9m, період обертання системи навколо спільного центра мас близько 420 років. На відстані близько 73" від цієї пари розташована зоря величини 9,0m спектрального класу M0, яка, як випливає з вивчення руху цих зір у просторі, фізично зв'язана зі згаданою подвійною системою. Період обертання третього компонента досягає 1000 років. Детальний аналіз спектрів зір цієї системи показав, що кожна із компонентів, у свою чергу, також є подвійною. Отже, зоря Кастор — система з шести зір.

Компоненти подвійних систем рухаються відповідно до законів Кеплера: обидва компоненти у кожній системі описують у просторі подібні (тобто з однаковими ексцентриситетами) еліптичні орбіти навколо спільного центра мас. Такою орбітою за сплюснутістю буде орбіта зорі-супутника S2, якщо її рух розглядати у такій системі координат, де головна зоря S1 є нерухомою (рис. 15.1). Тоді велика піввісь а орбіти зорі-супутника дорівнює сумі великих півосей а1 та а2 орбіт руху обох зір навколо центра мас. Точка орбіти супутника, в якій він буде найближче до головної зорі, називається періастром (П), протилежна — апоастром (А). Для характеристики цього руху, аналогічно як і для опису руху планет навколо Сонця, використовують шість кеплерівських елементів. Це — велика піввісь орбіти а, період обертання Р, ексцентриситет е, позиційний кут р вузла орбіти, відлічений від напряму на полюс світу (тут завжди береться кут, менший за 180°), довгота ω періастру, відлічена в площині орбіти від вузла , і момент Т проходження зорі S2 через періастр. У якості сьомого елемента використовується нахил орбіти і до картинної площини, перпендикулярної до променя зору.

image66

Рис. 15.1. Елементи орбіти компонента подвійної зорі. Центр системи координат співпадає з положенням головного компонента S1

Подвійність окремих тісних систем, компоненти яких не видно окремо, можна виявити фотометрично, якщо кут і близький до 90° і спостерігач може зафіксувати періодичне затемнення зір одна одною при їх орбітальному русі. Такі системи називаються затемнювано-змінними. В інших випадках подвійність може виявлятися за періодичними зміщеннями ліній у спектрі зорі, які є наслідком руху навколо центра мас. Це — спектрально- подвійні системи.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.