Keď dve hviezdy spolu obežia

od tej doby našu slnečnú sústavu má jeden hviezda vo svojom srdci je logické predpokladať, že všetky hviezdy sa formujú nezávisle a cestujú po galaxii sami. Ukazuje sa však, že asi tretina (alebo možno aj viac) všetkých hviezd sa rodí v našej galaxii (a v iných galaxiách) existujú v systémoch s viacerými hviezdami. Môžu existovať dve hviezdy (nazývané binárne), tri hviezdy alebo viac.

Na oblohe sú veľmi bežné binárne súbory (dve hviezdy obiehajúce okolo spoločného centra hmoty). Väčšia z týchto dvoch hviezd v takom systéme sa nazýva primárna hviezda, zatiaľ čo menšia je sprievodná alebo sekundárna hviezda. Jedným z najznámejších binárnych súborov na oblohe je jasná hviezda Sirius, ktorá má veľmi slabého spoločníka. Ďalším obľúbeným je Albireo, súčasť konštelácie Cygnus, labuť. Obidva sú ľahko rozpoznateľné, ale na zobrazenie komponentov každého binárneho systému je potrebný ďalekohľad alebo ďalekohľad.

Termín binárny systém hviezd by sa nemal zamieňať s týmto pojmom

Môže byť tiež dosť ťažké identifikovať jednotlivé hviezdy binárneho systému, pretože jedna alebo obe hviezdy môžu byťoptický (inými slovami, nie zvlášť jasné vo viditeľnom svetle). Ak sa však takéto systémy nájdu, zvyčajne spadajú do jednej zo štyroch nasledujúcich kategórií.

Ako už názov napovedá, vizuálne binárne súbory sú systémy, v ktorých je možné hviezdy identifikovať jednotlivo. Je zaujímavé, že na to je nevyhnutné, aby hviezdy boli „nie príliš svetlé“. (Samozrejme, vzdialenosť k objektom je tiež určujúcim faktorom, ak budú individuálne vyriešené alebo nie.) Ak má jedna z hviezd vysokú svietivosť, jej jas „utopí“ pohľad na spoločník. To sťažuje videnie. Vizuálne binárne súbory sa zisťujú pomocou ďalekohľadov alebo niekedy ďalekohľadom.

V mnohých prípadoch sa iné binárne súbory, ako napríklad tie, ktoré sú uvedené nižšie, dajú určiť ako vizuálne binárne súbory, ak sa pozorujú pomocou dostatočne výkonných nástrojov. Zoznam systémov v tejto triede teda neustále rastie, pretože sa pozorujú viac pozorovania pomocou výkonnejších ďalekohľadov.

Spektroskopia je výkonný nástroj v astronómii. Umožňuje astronómom určiť rôzne vlastnosti hviezd jednoduchým študovaním ich svetla v drobných detailoch. V prípade binárnych súborov však spektroskopia môže tiež odhaliť, že hviezdny systém môže byť v skutočnosti zložený z dvoch alebo viacerých hviezd.

Ako to funguje? Keď sa dve hviezdy obiehajú, občas sa budú pohybovať smerom k nám a od ostatných preč. To spôsobí ich svetlo byť blueshifted potom redshifted opakovane. Meraním frekvencie týchto posunov môžeme vypočítať informácie o nich orbitálne parametre.

Pretože spektroskopické binárne súbory sú často veľmi blízko pri sebe (také blízko, že ich ani dobrý teleskop nedokáže „rozdeliť“ od seba, zriedka sú aj vizuálnymi binárnymi súbormi. V čudných prípadoch sú tieto systémy zvyčajne veľmi blízko k Zemi a majú veľmi dlhé obdobia (čím ďalej sú, tým dlhšie sú na obežné dráhy ich spoločnej osi). Blízkosť a dlhé obdobia uľahčujú vyhľadávanie partnerov z každého systému.

Astrometrické binárne súbory sú hviezdy, ktoré sa zdajú byť na obežnej dráhe pod vplyvom neviditeľnej gravitačnej sily. Druhá hviezda je dosť často veľmi slabým zdrojom elektromagnetického žiarenia, buď malým hnedým trpaslíkom, alebo možno veľmi starou neutrónovou hviezdou, ktorá sa točila dole pod hranicou smrti.

Informácie o „chýbajúcej hviezde“ sa dajú zistiť meraním orbitálnych charakteristík optickej hviezdy. Metodika zisťovania astrometrických binárnych súborov sa používa aj na vyhľadávanie exoplanet (planéty mimo našej slnečnej sústavy) hľadaním výrazu „kolísanie“ v hviezdi. Na základe tohto pohybu je možné určiť hmotnosti a obežnú vzdialenosť planét.

V zatmievajúcich sa binárnych systémoch je orbitálna rovina hviezd priamo v našom zornom poli. Preto hviezdy prechádzajú okolo seba, keď obiehajú. Keď hviezda stmievača prechádza pred jasnejšou hviezdou, v pozorovanom jase systému je výrazný pokles. Potom, keď sa stmievacia hviezda pohybuje za druhý je menší, ale stále merateľný pokles jasu.

Na základe časového rozsahu a veľkosti týchto poklesov je možné určiť orbitálne charakteristiky, ako aj informácie o relatívnej veľkosti a hmotnosti hviezd.

Zatmenie binárnych súborov môže byť tiež dobrým kandidátom na spektroskopické binárne súbory, rovnako ako tie systémy, ktoré sú zriedkavo, ak sa niekedy zistia, že sú vizuálnymi binárnymi systémami.

Binárne hviezdy môžu astronómov naučiť veľa o ich jednotlivých systémoch. Môžu tiež dať stopy svojej formácii a podmienkam, za ktorých sa narodili, pretože v pôrodnej hmlovine muselo byť dosť materiálu, aby sa mohli navzájom formovať a navzájom sa nenarúšať. Okrem toho v okolí neboli pravdepodobne veľké „súrodenecké“ hviezdy, pretože tie by „pohltili“ materiál potrebný na vytvorenie binárnych súborov. Veda o binárnych súboroch je stále veľmi aktívnou témou vo výskume astronómie.

Upravené a aktualizované používateľom Carolyn Collins Petersen.