Кратные звездные системы


Система, где две звезды связаны друг с другом гравитационным взаимодействием и обращаются по орбитам вокруг общего центра масс, называется двойной системой. А каждый участник этой системы — двойной звездой. Они очень распространёны во вселенной, сюда половину всех звёзд. Астрономам эти объекты полезны тем, что если известны расстояние между звездами и период их обращения, то можно вычислить их массы. Такая методика считается превалирующей для определения масс звёздных объектов.

Кратные звёздные системы

Тройные. Такие сообщества встречаются уже много реже систем двойных – примерно, в 20 раз. Чаще всего, это главная пара, состоящая из двойной звезды, имеющая отдалённый спутник. Его вращение происходит вокруг этой пары, являющейся для него словно единым телом. Ближайшая к нам звезда – Проксима созвездия Центавра – как раз и есть спутник двойной системы того же созвездия – Альфа А и Альфа В.


Системы из четырёх звёзд. Для такого сообщества, встречающегося очень редко, необходимо иное строение системы. Это две тесные звёздные пары, разделённые расстоянием, которое не может быть меньше пятикратного расстояния между самими звёздами (пример — Эпсилон созвездия Лиры).

Пять и шесть членов. Это предел для кратности звёздных систем, а встречаются они чрезвычайно редко. Примером может быть Кастор, главная звезда Близнецов. Он состоит из шести объектов – двойной спутник обращается вокруг пары звёзд, которые тоже двойные – Кастор А и Кастор В.

Образование двойных и кратных систем

Формирование двойной звезды немного отличается от формирования одиночной. Вот некоторые общепринятые теории:

  1. Теория промежуточного ядра. Этот вариант подразумевает, что формирование звёзд происходит вследствие разделения протооблака, которое происходило быстро или очень рано.
  2. Теория промежуточного диска. В массивном протозвёздном диске, который подвержен гравитационной нестабильности, происходит резкое охлаждение газа. По этой причине в одной плоскости возникают несколько компаньонов.
  3. Динамические теории. Образование двойных звёзд – это динамические процессы, которые стимулирует соревновательная аккреция (приращение тела веществом из космического пространства).

Взаимодействие двойных и кратных звёзд

В силу того, что расстояния между участниками в двойных и иных звёздных сообществах различны, их взаимодействие имеет разный характер.

Поэтому периоды обращения в этих системах могут укладываться в часы и сутки. Если же расстояния в парах очень велики, то периоды обращений могут достигать тысячелетий, а взаимодействие членов сообщества будет практически незаметно. Также имеет значение взаимодействие двойных звёзд с иными объектами. Ими могут стать, например, молекулярные облака гигантских размеров.

Классификация двойных звёзд

Классификация двойных звёзд производится по способу их наблюдения.

Визуально-двойные. К звёздам такого типа относятся объекты, которые реально увидеть раздельно, то есть, они могут быть разрешены. Поскольку наблюдение их происходит с помощью телескопов, то большей частью они расположены не очень далеко от Солнца, а периоды их обращений достаточно велики. Каталоги WDS и CCDM насчитывают 78 000 и 110 000 подобных объектов. Но лишь для сотни из них точность вычисленных орбит позволяет определить массы компонентов.

Спектрально-двойные. Таковыми звёзды считаются, если их двойную природу определили при помощи спектрального анализа. Каталог SB9, считающийся самым известным и обширным, содержит 2839 объектов, относящихся к классу спектрально-двойных звёзд.


Источник: light-science.ru

Астрономический портал Астрономический софт Умный звездочёт — тесты Оборудование Как выбрать телескоп Строение телескопа РћР±Р·РѕСЂС‹ телескопов Р’РёРґС‹ телескопов Цены на телескопы Статьи Рѕ телескопах Магазины телескопов Объекты во вселенной   Вселенная   Галактики   Звёзды   Эволюция звёзд   Виды звезд   Самые яркие звезды   Вращение звёзд   Звёздные системы   Ближайшие звезды   Звезды в созвездиях   Характеристики звёзд   Звезда в подарок   Квазары и пульсары   Черные дыры   Материя и энергия   Реликтовое излучение   Планеты и спутники   Столкновение галактик Наблюдения РІ солнечной системе .


ии Астрономический форум Астрономическая галерея Астрономичесий словарь Задайте вопрос специалисту Планетарии Видео О проекте Космический юмор Карта сайта

Источник: www.astrotime.ru

В течение длительного времени человечество пытается ответить на вопрос о возможности существования разумной жизни за пределами Солнечной системы. Разумная жизнь может возникнуть и продолжать успешно эволюционировать в системах с одной звездой, как в нашем случае. Можно ли допускать существование жизни в системах с двумя, тремя и более звездами?

Система с одной звездой, представляет собой определенный порядок. В центре такой звездной системы находится звезда, например, Солнце, по орбите которой с определенной траекторией движутся другие тела. Звезда в сравнении с другими объектами звездной системы обладает колоссальной гравитацией, удерживающей в своих «сетях» планеты и другие космические тела этой же системы, заставляя их бесконечно падать в космическом пространстве.


ли же в такой системе располагается еще один объект, обладающий подобной гравитацией и так же сильно влияющий не только на своего соседа – звезду, но и на все остальные объекты в звездной системе, то такая система называется двойной. Двойную, тройную, и большей кратности звездные системы можно рассматривать как системы, в которых звезды движутся по цикличной (круговой) траектории друг за другом, находясь на достаточно большом удалении между собой в границах одной звездной системы, оказывая гравитационное влияние друг на друга.

Системы с близко расположенными звездами называют тесными звездными системами. Когда в звездную систему входит более 10 звезд, ее называют звездным скоплением [1]. По способу наблюдения с Земли различают визуальные и спектральные кратные звезды. У визуально кратной звезды компоненты могут быть разрешены оптически (телескоп). Кратность спектральной звезды (затемненная кратная) может быть определена только с помощью спектральных (доплеровских) или фотометрических (по изменению блеска) наблюдений.

Масса звезды является главным параметром, определяющим их свойства. Зная ее, возможно определить все остальные параметры, как например, светимость, размер и температуру. Так, при массе, равной половине солнечной, звезда окажется тусклым красным карликом, однако, на поздних этапах своей жизни цвет и светимость существенно меняются.


я астрофизиков наибольший интерес представляют именно тесные двойные системы, так как ко всему прочему, в подобных системах возможен обмен масс за счет их взаимодействия. Интересный факт. Задача о движении двух тел под действием силы тяжести достаточно проста. Но уже в случае трех тел сравнимой массы задачу в общем случае нельзя решить аналитически, то есть выведя формулу, описывающую движение объектов. Поэтому ученые искали и ищут решения для некоторых упрощенных вариантов этой задачи.

Например, можно рассмотреть случай, когда масса одного из тел (назовем его пробным) очень мала и ею можно пренебречь. В XIX веке французский математик Жозеф Луи Лагранж, рассматривая эту задачу, обнаружил, что в поле тяготения двух больших масс есть ровно пять особых точек, где пробное тело может находиться неограниченно долго, если его движение не возмущать. Окрестности точек Лагранжа (их также называют точками либрации) в системах Солнце – Земля или Земля – Луна интересны для размещения там космических аппаратов. Так, например, спутник WMAP, исследующий реликтовое излучение, находится вблизи точки L2 системы Солнце – Земля, а обсерватория SOHO, изучающая Солнце, – в точке L1. В процессе эволюции тесных двойных систем обмен масс нередкий процесс. До определенного времени звезды такой системы эволюционируют как одиночные звезды. Позже, когда одна из звезд достигает стадии, например, красного гиганта, то так называемая «полость Роша» – область, где доминирует гравитация одной из компонент двойной системы, становится более не способной вместить большее количество вещества этой звезды, и, как следствие, начинается процесс обмена масс, сопровождающийся возникновением аккреционного диска из-за высокой температуры элементов.


тогда основная часть вещества испускается в звездную систему, образуя общую газовую оболочку. Остальная часть вещества от более массивной звезды начинает перетекать через точку Лагранжа L1, которая так же является центром масс или барицентром. В этой точке силы притяжения двух звезд в точности уравновешенны. Это означает, что если, например, поместить в эту точку камень, то он останется неподвижен, если не создает возмущений. Если же немного сместить камень в сторону одной из звезд, он начнет движение по орбите этой звезды.

При массе звезд 12 и 9 солнечных, вследствие такого процесса, на вторую звезду начинает перетекать вещество более массивной звезды за короткий период времени. Продолжая испускать вещество, звезда с такой массой не может остановить свой коллапс на этапе белого карлика и преодолев предел Чандрасекара (1,38÷1,44 масс Солнца) взрывается как сверхновая, оставляя после себя с большей вероятностью быстровращающуюся горячую нейтронную звезду (пульсар) или черную дыру при условии достаточной первоначальной массы. Приблизительно через 10 миллионов лет пульсар начинает остывать и замедлять свое вращение. К этому времени вторая звезда, набрав дополнительную массу, раздувается до красного гиганта, и вновь начинается процесс обмена массами.


и перетекании вещества на нейтронную звезду, она начинает замедляться по мере нарастания массы, и, как следствие, оказывается в атмосфере красного гиганта, проваливаясь в его центр, образуя так называемый объект Торна–Житков. Приблизительно за сто тысяч лет большая часть вещества осядет на нейтронной звезде и в случае преодоления предела Оппенгеймера — Волкова (по последним данным 2,5÷3 массы Солнца) последней, она может стать черной дырой [2]. В тройных (кратных) звездах такие процессы обмена масс маловероятны, так как во время эволюции звезд третья звезда с большей вероятностью будет отброшена двумя компаньонами за пределы тесной связи, а возможно и за границы звездной системы.

Замечено, что кратные звезды стремятся разбиться на пары двойных звезд и образовать кратные звездные системы. Например, в четырех кратной звездной системе, звезды будут стремиться разбиться на пары тесных звезд, в свою очередь пары звезд будут находиться на большом расстоянии друг от друга. Классическая тройная звездная система, представляет собой пару тесно взаимодействующих звезд и одну на большом удалении. Для возникновения и продолжительной эволюции разумной жизни необходимы следующие условия, а именно: 1) стабильность траектории объектов планетарного и большего масштаба в звездной системе, исключающая их взаимное пересечение, во избежание столкновений; 2) поддержание на планете температур необходимых и достаточных для возникновения, и существования жизни; 3) возраст звезды, которая не должна находиться на поздней стадии цикла звездной жизни (в случае кратных звезд, разница в стадиях звездной жизни не должна быть большой).


Кратные звездные системы постоянно пребывают в динамическом хаосе, а, следовательно, планеты в них с большей вероятностью подвержены частым катаклизмам, что приводит к исчезновению жизни или отбрасывает эволюцию последней.

Библиографические ссылки 1. Словарь космических терминов [Электронный ресурс]. URL: http://www.federalspace.ru/1272/ (дата обращения: 14.04.2015). 2. Базы данных, научные материалы астрономического Санкт-Петербургского института. [Электронный ресурс]. URL: http://www.astro.spbu.ru/?q=node/12 (дата обращения 10.04.2015)

© Кушниренко Е. В., 2015

Источник: alivespace.ru

Кратные звездные системы — именно о них пойдет речь.

Солнце — центр нашей Солнечной системы — одинокая звезда, и поэтому у многих людей сложилось мнение, что таких звезд больше или же что у звезд вообще не бывает своих очень близких соседок. Но это не так.

Однако давайте по порядку: что же такое «кратная звездная система«?

Кратная звездная система, именуемая так же звездным скоплением (в случае если звезд больше десяти, когда же звезд две — система именуется двойной звездой), — система из двух или больше звезд, находящихся в постоянной взаимной гравитационной зависимости.


Встречаются разные кратные звезды: бывают несколько похожих звезд, бывают разные, но, вне зависимости от их типа, такие звезды лучше всего поддаются изучению: о них, в отличие от поодиноких звезд, анализируя их взаимодействие, можно выяснить почти всё: массу, форму орбит и даже характеристики близлежащих звезд. Обычно у таких звезд чуть вытянутая форма (форма дыни), результат влияния гравитации звезды-соседки.

Много таких звезд открыл и изучил советский астроном С. Н. Блажко. Приблизительно половина всех звезд нашей галактики принадлежит к кратным системам, а значит звезды, которые движутся по орбитам одна вокруг другой — явление распространенное.

Хоть системе звезд и могут принадлежать несколько сестер, чаще всего кратные звезды — двойные. Зачастую большие звездные скопления состоят из нескольких скоплений поменьше — скоплений по две звезды. Так что подробнее мы рассмотрим именно двойные звездные системы.

Если звезда принадлежит двойной системе — это влияет на всю ее «жизнь», особенно если звезды пребывают в чрезвычайно близких «отношениях». Потоки вещества, которые направляются от одной звезды к другой, приводят к вспышкам, таким как взрывы новых и сверхновых звезд.

Двойные звезды удерживаются взаимным притяжением. Обе звезды вращаются по эллиптическим орбитам вокруг общего центра масс (на положение центра масс для каждой звезды влияет ее масса — чем больше она весит — тем ближе к ней центр масс).

Давайте рассмотрим классификацию двойных звезд. Двойные звезды бывают:

 — визуально-двойными (если пара звезд просто видна на небе как две близкие звезды, хотя это просто совпадение, и расстояния между такими звездами может быть просто огромным);
 — физически-двойными (это действительно зависящие друг от друга гравитационно звезды).

Физически-двойные звезды делятся на:
1) оптически-двойные (кратность которых можно увидеть в телескоп);
2) астрометрически-двойные (если одна звезда затмевает другую, то о существовании «соседки» догадываются по отклонению орбиты более яркой звезды);
3) затменно-двойные (если орбита двойной звезды расположена ребром к земле, то о кратности звезды можно предполагать по периодической смене ее блеска);
4) спектрально-двойные (их кратность определяется смещением линий поглощения на спектре.

Большинство двойных звезд тесно связаны, а это, в свою очередь, дает ученым возможность больше сказать об их строении.

Как оказалось, большинство звезд Вселенной — не одиноки. У многих из них есть близкая «подруга-сожительница» (а часто и не одна), которая может воздействовать на звезду как позитивно, так и негативно. Но это уже совсем другая история.

Источник: ShkolaZhizni.ru

Кратные звезды

Не в пример созвездиям, кратные звезды взаимосвязаны обоюдным тяготением, располагаясь, при этом, на небольшом расстоянии друг от друга. Они совместно движутся, вращаясь вокруг центра масс своей системы – так называемого барицентра.

Ярким примером является Мицар, известный нам по созвездию Большой Медведицы. Стоит обратить внимание на ее «ручку» — ее среднюю звезду. Тут можно заметить более тусклое сияние ее пары. Мицар-Алькор – двойная звезда, разглядеть ее можно без специальных приспособлений. Если же использовать телескоп, станет понятно, Что и сама Мицар- двойна, состоящая из компонентов А и В.

Двойные звезды

Звездные системы, в которых обнаружено два светила, именуются двойными. Такая система будет вполне устойчивой, если отсутствуют приливные эффекты, передача звездами массы и возмущения других сил. При этом светила движутся по эллиптической орбите почти бесконечно, вращаясь вокруг центра масс своей системы.

Визуально-двойные звезды

Те парные звезды, которые можно увидеть в телескоп или даже без приспособлений, принято называть визуально-двойными. Альфа-Центавра, к примеру, именно такая система. Звездное небо богато подобными примерами. Третье светило этой системы – самая ближайшая из всех к нашей собственной – Проксима Центавра. Чаще всего, такие половинки пары различаются по цвету. Так, Антарес имеет красную и зеленую звезду, Альбирео – голубую и оранжевую, Бета Лебедя – желтую и зеленую. Все перечисленные объекты легко наблюдать в линзовый телескоп, что дает возможность специалистам уверенно вычислять координаты светил, их скорость и направление движения.

Спектрально-двойные звезды

Нередко получается так, что одна звезда звездной системы расположена слишком близко к другой. Настолько, что даже самый мощный телескоп не способен уловить их двойственность. В этом случае на помощь приходит спектрометр. При прохождении через прибор свет разлагается на спектр, разграниченный черными линиями. Эти полосы смещаются по мере приближения или удаления светила от наблюдателя. При разложении спектра двойной звезды получается два вида линий, смещающихся при движении обоих компонентов друг вокруг друга. Так, Мицар А и В, Алькор – спектрально-двойные. При этом они еще и объединены в большую систему из шести звезд. Так же визуально-двойные компоненты Кастор – звезда в созвездии Близнецов – являются спектрально-двойными.

Заметно-двойные звезды

Существуют в галактике и другие звездные системы. Например, такие, компоненты которых перемещаются таким образом, что плоскость их орбит близка к лучу зрения наблюдателя с Земли. Это значит, что они заслоняют друг друга, создавая взаимные затмения. Во время каждого из них мы можем наблюдать только одно из светил, при этом уменьшается их суммарный блеск. В случае когда одна из звезд значительно больше, это уменьшение оказывается заметным.

Одна из самых известных заметно-двойных звезд – Алголь из созвездия Персея. С четкой периодичностью в 69 часов ее яркость падает до третьей величины, но через 7 часов вновь возрастает до второй. Эту звезду часто называют «Подмигивающим дьяволом». Открыта она была еще в 1782 году англичанином Джоном Гудрайком.

С нашей планеты заметно-двойная звезда выглядит как переменная, которая через определенный временной интервал меняет яркость, что совпадает с периодом обращения звезд вокруг друг друга. Такие звезды называю еще заметно-переменными. Кроме них, бывают физически переменные светила – цифеиды, яркость которых регулируется внутренними процессами.

Эволюция двойных звезд

Чаще всего одна из звезд двойной системы является более крупной, быстро проходящей отведенный ей цикл жизни. В то время как вторая звезда остается обычной, ее «половинка» превращается в красного гиганта, затем в белого карлика. Самое интересное в такой системе начинается, когда в красного карлика превращается вторая звезда. Белый в этой ситуации притягивает накопившиеся газы расширяющегося «собрата». Порядка 100 тысяч лет достаточно для того, чтобы температура и давление достигли уровня, необходимого для слияния ядер. Газовая оболочка светила взрывается с невероятной силой, в результате чего светимость карлика увеличивается практически в миллион раз. Наблюдатели с Земли называют это рождением новой звезды.

Астрономам случается обнаружить и такие ситуации, когда один из компонентов является обычной звездой, а второй – очень массивной, но невидимой, с допустимым источником мощного рентгеновского излучения. Это дает возможность предположить, что второй компонент является черной дырой – остатками некогда массивной звезды. Тут, по мнению специалистов, происходит следующее: используя мощнейшую гравитацию, черная дыра притягивает газы звезды. Втягиваясь по спирали с огромной скоростью, они разогреваются, выделяя перед исчезновением в дыре энергию в виде рентгеновского излучения.

Ученые сделали вывод, что мощный источник рентгеновского излучения доказывает существование черных дыр.

Тройные звездные системы

Солнечная звездная система, как можно видеть, имеет далеко не единственный вариант строения. Кроме одинарной и двойной звезды, в системе можно наблюдать и большее их количество. Динамика таких систем намного сложнее, чем даже у двойной. Однако иногда встречаются звездные системы с небольшим количеством светил (превышающим, однако, две единицы), имеющим довольно простую динамику. Называют такие системы кратными. Если звезд, входящих в системы, три, она имеет название тройной.

Наиболее распространен именно такой вид кратных систем – тройной. Так, еще в 1999 году в каталоге кратных звезд из 728 кратных систем более 550 являются тройными. Соответствуя принципу иерархии состав этих систем таков: две звезды близко расположены, одна сильно удалена.

В теории модель кратной звездной системы намного более сложная, чем двойной, поскольку такая система может показывать хаотическое поведение. Многие подобные скопления оказываются, по факту, очень нестабильными, что приводит к выбрасыванию одной из звезд. Избежать подобного сценария удается только тем системам, звезды в которых расположены по иерархическому принципу. В таких случаях компоненты делятся на две группы, вращающихся вокруг центра масс по большой орбите. Внутри групп так же должна быть четкая иерархия.

Более высокие кратности

Ученым известны звездные системы и с большим количеством компонентов. Так, Скорпион имеет в своем составе больше семи светил.

Так, выяснилось, что не только планеты звездной системы, но и сами системы в галактике не одинаковы. Каждая из них уникальна, различна и крайне интересна. Ученые открывают все большее количество звезд, и возможно, вскоре мы узнаем о существовании разумной жизни не только на нашей собственной планете.

Источник: FB.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.