Попитайте Jyotiraditya: - Бинарни звезди

В астрономията бинарната система е тази, която се състои от две звезди, които са гравитационно свързани. Двете звезди се подчиняват на законите на движението на Кеплер и орбитират общия им център на маса по елиптични или кръгови орбити. Някои релативистични системи, като бинарните пулсари, проявяват поведение, което може да се обясни само с помощта на Общата теория на относителността на Айнщайн.

Наблюденията на астронома върху бинарните файлове са били основни в нашето разбиране за масите на звездите. Повече от четири пети от единичните светлинни точки, които наблюдаваме на нощното небе, всъщност са две или повече звезди, които орбитират заедно. Най-често срещаните от множеството звездни системи са двоични звезди, системи от само две звезди заедно. Тези двойки се предлагат в набор от конфигурации, които помагат на учените да класифицират звезди и биха могли да окажат влияние върху развитието на живота. Някои хора дори смятат, че слънцето е част от двоична система.

Видове

Двоичните звезди са две звезди, обикалящи около общия център на масата. По-ярката звезда официално е класифицирана като основна звезда, докато димерът на двете е вторичната (класифицирана съответно като А и В). В случаите, когато звездите са с еднаква яркост, значението, дадено от откривателя, се спазва.

Бинарните двойки могат да бъдат класифицирани въз основа на тяхната орбита.

Широките двоични файлове са звезди, които имат орбити, които ги държат разпространени една от друга. Тези звезди се развиват отделно, с много малко въздействие от своите спътници. Те може би някога са съдържали трета звезда, която бутна далечния спътник навън, докато в крайна сметка са били изхвърлени.

Затворените двоични файлове, от друга страна, се развиват наблизо и могат да прехвърлят масата си от една в друга. Праймерисите на някои близки бинарници консумират материала от своя спътник, като понякога упражняват гравитационна сила, достатъчно силна, за да издърпа по-малката звезда напълно. Двойките също могат да бъдат класифицирани въз основа на това как се наблюдават, система, която има припокриващи се категории

Визуалните бинарни файлове са две звезди с достатъчно широко разделяне, че и двете могат да се гледат през телескоп или дори с двойка бинокли. Пет до 10 процента от видимите звезди са визуални бинарни файлове.

Спектроскопичните бинарни файлове изглеждат близки дори когато се гледат през телескоп. Учените трябва да измерват дължините на вълните на светлината, която звездите излъчват и да определят бинарната си природа въз основа на характеристиките на тези измервания.

Затъмнените бинари са две звезди, чиито орбити са под ъгъл, така че от Земята едната преминава пред другата, причинявайки затъмнение. Тази функция се основава на линията на зрението, а не на някаква особеност на двойката.

Астрометричните бинари са звезди, които сякаш танцуват около празно пространство; т. е. техните спътници не могат да бъдат идентифицирани, а само да се направи извод. Такъв спътник може да е твърде тъмен, за да бъде видян или може да бъде скрит в отблясъка от първичната звезда.

Звезди, обозначени като двойни звезди, са две, които се появяват визуално близо един до друг в небето, но не са непременно някъде близо една до друга в пространството.

Откриване и еволюция

Първите наблюдавани двоични звезди бяха визуални бинарни файлове. През 1617 г., по искане на колега учен, Галилео Галилей обърна телескопа си към втората звезда от края на дръжката на Големия потъвач, като откри, че една звезда сякаш е две; в крайна сметка се оказа шест. През 1802 г. сър Уилям Хершел, който каталогизира около 700 чифта звезди, за първи път използва термина „двоичен“ по отношение на тези двойни звезди.

Звездите обикалят около галактиката, а понякога масивна звезда улавя преминаваща, създавайки нова двоична двойка. Но това е рядко събитие. По-често обвивката от газ и прах, която се срутва сама по себе си, образувайки звезда, се разделя и вместо това образува две или повече звезди. Тези звезди се развиват заедно, макар и не непременно идентично.

Как се развиват двойки звезди зависи от разстоянието им една от друга. Широките двоични файлове имат много малък ефект един върху друг и затова често се развиват много като единични звезди. Близките двоични файлове обаче оказват влияние върху развитието на един друг, като масовите трансфери променят състава на звездите. Ако една звезда в близка двоична система избухне в свръхнова или хвърли външните си слоеве и образува пулсар, често спътникът се унищожава. Ако оцелее, тя продължава да орбитира новосформираното тяло, може би предавайки повече от своя материал.

Двоичните звездни системи осигуряват най-доброто средство за учените да определят масата на звездата. Докато двойката се дърпа един към друг, астрономите могат да изчислят размера и от там да определят характеристики като температура и радиус. Тези фактори помагат да се характеризират единични главни последователности във вселената.

Звездите в множество системи могат да имат пряко влияние върху живота. Вече са намерени множество планети, обикалящи около ордени звезди. Орбитата на тези звезди може да повлияе на еволюцията на живота, която се нуждае от сравнително стабилна система, за да се развие. Въпреки че бинарните и множество системи изглеждат първоначално поразителни, като се има предвид, че една или повече звезди постоянно се приближават и се отдалечават от планетите и променят количеството на светлина, топлина и радиация, които получават, системи като широки двоични файлове или близки бинарници биха могли действително да създадат условия, при които животът в крайна сметка може да се развива.

„Докато бинарните системи със сигурност имат обитаема зона, където течната вода би могла да съществува на повърхността на планетата, животът може да затрудни намирането на място. Орбитацията на две звезди наведнъж, както прави нашият приятел Кеплер-47с, прави живота много елиптичен, от време на време извеждайки планетата извън зоната. Животът не отнема твърде любезно, за да замръзва често, "пише той.

„Орбитира само една звезда в двоична система? Е, понякога ще имате две звезди на небето си наведнъж, което може да е препечено. И понякога ще имате звезда на всяко лице на планетата, съсипвайки нощта. И не забравяйте двойните дози UV лъчение и слънчеви изблици. С този вид нестабилност, хаотичност и облъчване е трудно да си представим сложен живот, развиващ се с вида на редовността, от която се нуждае. "

Най-близката звездна система до Земята - Алфа Кентавър - включва двоична двойка звезди, Алфа Кентавър А и Алфа Кентавър Б. Третата звезда, Проксима Кентавър, е приблизително една пета от светлинната година (приблизително 13 000 разстояния от Слънцето-Земя ; някои астрономи спорят дали Проксима Кентавър трябва да се счита за част от същата система.) Докато в двоичната звезда на Алфа Кентавър не са открити звезди в обитаемата зона, планетата Проксима Кентавър b е обявена през 2016 г. в обитаемия район на нейната звезда. Учените обаче са разделени по въпроса дали звезда от червено джудже като Проксима Центавър има достатъчно стабилно „космическо време“, за да предотврати радиацията или топлинните вълни, намалявайки шанса за живот на близката планета.

Дали слънцето е двоична звезда?

През 80-те години учените предполагат наличието на Немезида, втора звезда - или кафяво джудже, тъмно червено джудже или бяло джудже - в слънчевата система като причина за периодичните масови изчезвания, възникнали в историята на Земята, които някои палеонтолози предполагат, че възникна в цикли на 26 милиона години, въпреки че цикличният характер е в процес на обсъждане.

През 2010 г., Инфрачервеният изследовател на мрежата на НАСА (WISE) започна да търси кафяви джуджета, въпреки че не търси специално такова в Слънчевата система. Но ако има другар, WISE трябва да го задейства. Нито WISE, нито Проучването с две микрони All Sky не е показало спътници, а в НАСА „Попитайте астробиолог“ Дейвид Морисън, старши учен по астробиология, заяви, че такъв обект би бил ясно открит от тези чувствителни телескопи.

През 2017 г. проучване показа, че почти всяка звезда като слънцето вероятно има другар, когато се роди. Проучване, използващо много големия масив в Ню Мексико и телескопа James James Clerk Maxwell в Хавай, изследва десетки системи и установява, че по-младите обикновено имат широко разделяне, а по-старите имат тясна раздяла.

Моделирането предполагаше, че повечето звезди ще се образуват с разстояние между тях и след това или се приближават по-близо, или се раздалечават, разкъсвайки гравитационните връзки. В случай на слънце все още не е ясно дали Немезида е съществувала. Ако беше, братята на слънцето вероятно се отдалечиха преди милиарди години.

Някои учени предполагат, че има доказателства за немезида. Доказателствата, които цитират, включват далечната орбита на планетата джудже Седна, добре очертаният ръб на пояса на Койпер (диск от отломки в нашата Слънчева система) и орбитите на обекти в облака Оорт (ледени скали отвъд орбитата на Плутон).

Отделно има изследователски екипи, които преследват пътеката на уж ледена гигантска планета „Планета девет“, която е в края на нашата Слънчева система. През 2016 г. Константин Батигин и Майк Браун (и двамата изследователи от Калифорнийския технологичен институт) заявиха, че Планета Девет може да променя орбитите на обекти в пояса на Куйпер

Jyotiraditya