КосмоВед

Двойные звёзды

Какие звёзды называют двойными
Типы двойных звёзд
Оптические двойные звёзды
Физические двойные звёзды
Примеры двойных звёзд - самые красивые и лёгкие для наблюдения

Какие звёзды называют двойными?

Вид с экзопланеты у двойной звезды

Какие звёзды называются двойными, вроде бы понятно из самого названия. Действительно, спросите обычного человека какие звёзды называются двойными, и он скорее всего скажет, что это две звезды рядом друг с другом. Казалось бы, всё просто - если при взгляде в телескоп или бинокль на месте одиночной звезды видны две звёздочки, значит это двойная звезда.
И лишь очень немногие сообразят, что «рядом друг с другом» может означать две совершенно разные вещи. Одно дело, когда звёзды действительно находятся «рядом друг с другом» по космическим меркам и образуют связанную систему. И совсем другое - когда две звезды просто находятся на одной линии с земным набюдателем.

Типы двойных звёзд

Когда просят указать типы или виды двойных звёзд, нужно помнить, что есть несколько признаков, по которым двойные звёзды распределяются по типам.
Один из них мы уже знаем - образуют ли звёзды единую систему. По этому признаку можно указать два типа двойных звёзд: оптические и физические двойные звёзды. О них мы скажем ниже.

Следующий признак - по способу различимости отдельных звёзд в системе двойной звезды. Коротко перечислим эти виды двойных звёзд.

Визуально-двойные звёзды - составляющие звезды видны по-отдельности невооружённым глазом или в телескоп. Это самый простой способ определения. Понятно, что это самые близкие к нам звёзды.
Обычные визуально-двойные звёзды - это единственный тип двойных звёзд, который доступен большинству астрономов-любителей.
Их разновидность - спекл-интерферометрические двойные звезды, которые разделяются путём анализа спекл-интерферограмм при использовании адаптивной оптики.

Астрометрические двойные звёзды - вывод о двойственности звезды делается на основе анализа неравномерности собственного движения звезды по небу. Одиночная звезда имеет ровную траекторию. А видимая траектория двойной звезды нелинейна. Например, если в паре есть коричневый карлик, который не виден в оптическом диапазоне, то мы видим неравномерное колебательное движение второй звезды, которая видна. Ведь, обе звезды в системе вращаются вокруг общего центра масс.

Спектрограмма двойной звезды

Спектрально-двойные звёзды - вывод о двойственности этих звёзд сделан на основе анализа спектрограмм. Если выявляются циклические изменения, то перед нами спектрально-двойная звезда.
Правда, есть вероятность, что на цикличность спектра влияет экзопланета. Поэтому, здесь приходит на помощь анализ изменений лучевых скоростей и вычисление функций массы. Эти сложные вспомогательные методы выходят за рамки статьи.

Затменно-двойные звёзды - если при взаимном вращении одна звезда перекрываается другой, то общая яркость системы периодически меняется.
Первой открытой затменно-двойные звёздой был Алголь. На рисунке и графике яркости хорошо видно как изменяется яркость системы по мере взаимного вращения отдельных составляющих этой вдвойной звезды.

График изменения яркости затменно-двойной звезды Алголь
Можно заметить, что это не очень надёжный способ, поскольку есть и одиночные пульсирующие переменные звёзды (например Цефеиды).

Микролинзированные двойные - довольно своеобразный способ поиска и определения. Основан на эффекте гравитационной линзы - если между наблюдателем и объектом находится массивное тело, то распространение лучей искажается. Кривые изменения яркости одиночной звезды хорошо известны, а в случае двойной звезды наблюдаются сильные отклонения от этой формы. Вот эти-то отклонения и исследуют.

Оптические двойные звёзды

Оптическими двойными звёздами (оптически-двойными) называют две звезды, которые просто находятся почти на одной линии с наблюдателем, то есть на малом угловом расстоянии друг с другом. И, при этом, между ними нет гравитационного взаимодействия.
Легко догадаться, что некоторые звёзды оказыватся оптически-двойными при взгляде в телескоп - просто положения двух звёзд случайно почти совпали на небосводе.

Алькор и Мицар

Здесь интересен случай Мицара и Алькора. Это пара звёзд в ручке ковша Большой Медведицы.
Если у вас хорошее зрение, то вы вполне можете видеть там две звёздочки, но всё равно эта пара упоминается как оптически двойная звезда - всё зависит от зрения конкретного человека.
Есть ли между Мицаром и Алькором гравитационное взаимодействие пока точно не установлено.

На снимке около ярких Мицара и Алькора видны по четыре дифракционных луча - такое оптическое искажение является признаком того, что фото делалось через зеркальный телескоп-рефлектор системы Ньютон. На самом деле никаких лучей у звёзд конечно же нет.
О выборе телескопа и о видах искажений в разных их системах читайте здесь.

Физические двойные звёзды

Определение: физическими двойными звёздами называют звёзды, которые связаны гравитационным взаимодействием и вращаются вокруг общего центра масс, составляя гравитационно связанную систему.
Собственно говоря, под двойными звёздами в астрономии чаще всего понимаются именно физически двойные звёзды.
Понятно, что по космическим меркам физически двойные звёзды расположены относительно близко друг к другу. Иногда расстояние между двойными звёздами настолько мало, что более массивная звезда перетягивает на себя вещество внешней оболочки своей соседки, постепенно поглощая её. Они так и называются - тесные двойные системы звёзд.

тесная двойная система звёзд

Это самый настоящий звёздный канибализм. Впрочем, это обычное дело в космосе. Точно так же, звёзды сдирают атмосферу со слишком близко расположенных к ним планет.
И, точно так же, большие галактики воруют целые звёздные системы и вещество у соседних меньших галактик.

Астрономы ещё в конце ХХ века выяснили, что соседняя Туманность Андромеды потихоньку перетягивает к себе водород из нашей галактики Млечный путь.
Нет худа без добра - эта «водородная река» показывает самый энергетически выгодный путь между двумя галактиками...
Привет будущим разведчикам Глубокого Космоса :)

Примеры двойных звёзд - самые красивые и лёгкие для наблюдения

По современным представлениям, около поливины всех звёзд - двойные. Но, увидеть двойственную природу можно лишь у относительно близких к нам звёзд, поскольку расстояния внутри двойной звёздной пары слишком малы по отношению к расстоянию до Земли.
В качестве примера, приведу несколько самых красивых двойных звёзд, которые легче всего увидеть в бинокль или небольшой телескоп.

Примеры двойных звёзд - самые красивые и лёгкие для наблюдения
Название звездыБлескЦвета составных частейУгловое расстояниеПримечаниеЛучшее время
Альбирео, (β Лебедя)Albireo (β Cyg)3.2 + 5.4жёлтый + синий34"Эта оптическая двойная звезда хорошо разделяется уже в зрительную трубу или бинокль очень красивое цветовое сочетание жёлтого с синим.Лето
61 Cygni5.2 + 6.0оранжевый + оранжевый29.7"Лето
Альмах или Аламак, Almach (γ Андромеды)2.2 + 5.1оранжевый + синий9.8"Осень
Кастор (a Близнецов), Castor (a Gem)1.9 + 2.9синий + белый2.8"Т.к. угловое расстояние мало, желательно высокое увеличение. Каждый из двух компонентов - спектрально-вдойная звезда.Зима
Альгиеба
(γ Льва), Algieba (γ Leo)
2.28 + 3.51Яркая двойная система с оранжево-красными и жёлтыми или зеленовато-жёлтыми компонентами видна даже через скромный телескоп.Зима-весна
Сердце Карла (a Большого Пса),
Cor Caroli (a CVe)
белоголубая + желтоватый19,6"Хорошо разделяется. Горячая бело-голубая звезда Главной последовательности и желтоватый карлик.Зима
Эпсилон 1 Лиры, ε1 Lyr5.0 + 6.1белый + белый2.8"Двойная звезда с угловым большим расстоянием - 3,5' , составные части которой в свою очередь тоже двойные.Лето
Эпсилон 2 Лиры, ε2 Lyr5.2 + 5.52,2"
Гамма Девы (γ Vir)3.5 + 3.5жёлто-белый + жёлто-белый3.0"К 2020 году звёзды разошлись достаточно далеко и видны поотдельности в любительский телескоп.Весна
Гамма Овна (γ Ari)4.75 + 4.83белый + белый7.7"Вокруг этой двойной звезды вращается третья звезда - γ Овна C с блеском +9,6m, на расстоянии 221"Осень-зима
Йота Треугольника,
i Trianguli
5.3 + 6.4жёлтый + синий3.9"Осень
Видимое угловое расстояние внутри двойных звёзд меняется по мере вращения их компонентов вокруг общего центра масс. Скорость изменения очень разная - от десятков до тысяч лет, лучше смотреть в каталогах. В таблице приведены данные примерно на 2015-2020 годы.

Если наблюдение кратных звёзд вам понравится и захочется большего, то можно вооружиться специальным каталогом двойных звёзд.
Важной величиной является предельное угловое разрешение вашего телескопа, то есть такое угловое расстояние между двумя звёздами, котгда они уже видны как две отдульые звёздочки.
Прикладываю таблицу, по которй вы сможете определить, на что способен ваш телескоп - в ней показано минимальное угловое расстояние между звёздами в системах двойных звёзд, в зависимости от апертуры вашего телескопа.

Предельная угловая величина в зависимости от апертуры телескопа
D, мм3050100150200250300
b, "42,41,20,80,60,480,4

Для этой таблицы взята усреднённая формула расчёта предельной угловой величины (или разрешающей способности): b=120"/D
В зависимости от типа телескопа, формула может немного меняться. Подробнее о расчёте разрешающей способности телескопа смотрите в этой статье


Николай Курдяпин, kosmoved.ru 
  или расскажите друзьям:

Комментарии:




При перепечатке материалов с этого сайта, ссылка на kosmoved.ru обязательна.
© Copyright 2014-2020, kosmoved.ru
Контакты: info@kosmoved.ru