Pitajte Jyotiraditya: - Binarne zvijezde

U astronomiji je binarni sustav onaj koji se sastoji od dvije zvijezde koje su gravitacijski vezane. Dvije zvijezde se pridržavaju Keplerovih zakona kretanja i vrše se u orbiti njihovog zajedničkog središta mase u eliptičnoj ili kružnoj orbiti. Neki relativistički sustavi, poput binarnih pulsara, pokazuju ponašanje koje se može objasniti samo korištenjem Einsteinove Opće teorije relativnosti.

Astronomova opažanja binarnih slika bila su središnja u našem razumijevanju masa zvijezda. Više od četiri petine pojedinih svjetlosnih točaka koje opažamo na noćnom nebu zapravo su dvije ili više zvijezda koje kruže zajedno. Najčešći sustavi s više zvijezda su binarne zvijezde, sustavi koji imaju samo dvije zvijezde zajedno. Ovi parovi dolaze u nizu konfiguracija koje pomažu znanstvenicima da razvrstaju zvijezde i mogu imati utjecaja na razvoj života. Neki čak misle da je sunce dio binarnog sustava.

vrste

Binarne zvijezde su dvije zvijezde koje kruže oko zajedničkog središta mase. Svjetlija zvijezda službeno je klasificirana kao primarna zvijezda, dok je dimera od dvije dimera sekundarna (klasificirana kao A i B). U slučajevima kada su zvijezde jednake svjetlini, poštuje se oznaka koju je dao otkrivač.

Binarni parovi mogu se klasificirati na temelju njihove orbite.

Široke binarne slike su zvijezde koje imaju orbite koje ih drže odvojene jedna od druge. Te se zvijezde razvijaju odvojeno, uz vrlo mali utjecaj njihovih pratitelja. Možda su jednom sadržavali i treću zvijezdu koja je udaljenog pratioca izbacila prema van dok su se na kraju sami izbacili.

S druge strane, bliski binarni podaci razvijaju se u blizini i mogu prenijeti svoju masu s jedne na drugu. Primeri nekih bliskih binarnih materijala konzumiraju materijal od svog pratilaca, ponekad ispoljavajući gravitacijsku silu dovoljno snažnu da u potpunosti povuče manju zvijezdu. Parovi se također mogu klasificirati na temelju njihovog promatranja, sustava koji ima preklapajuće kategorije

Vizualni binarni snimci su dvije zvijezde s dovoljno širokim odvajanjem da se obje mogu gledati teleskopom ili čak dvogledom. Pet do 10 posto vidljivih zvijezda vizualni su binarni podaci.

Spektroskopski binarni snimci izgledaju blizu čak i kad se gledaju teleskopom. Znanstvenici moraju izmjeriti valne duljine svjetlosti koje zvijezde emitiraju i odrediti njihovu binarnu prirodu na temelju značajki tih mjerenja.

Brtve za pomicanje dvije su zvijezde čije su orbite pod kutom, tako da sa Zemlje jedna prolazi ispred druge, uzrokujući pomračenje. Ova se značajka temelji na liniji vida, a ne na nekoj posebnoj značajki para.

Astrometrijski binarni dijelovi su zvijezde koje kao da plešu oko praznog prostora; odnosno njihovi se suputnici ne mogu prepoznati, već samo zaključiti. Takav suputnik možda je previše nejasan da bi se mogao vidjeti ili se mogao sakriti u odsjaju primarne zvijezde.

Zvijezde koje se nazivaju dvostrukim zvijezdama dvije su koje se vizualno pojavljuju blizu na nebu, ali nisu nužno negdje jedna u drugoj u svemiru.

Otkriće i evolucija

Prve viđene binarne zvijezde bili su vizualni binarni podaci. Godine 1617. na zahtjev kolega znanstvenika, Galileo Galilei okrenuo je teleskop prema drugoj zvijezdi s kraja ručke Velikog kapaša, otkrivši da se činilo da je jedna zvijezda dvije; na kraju se ispostavilo da ima šest. 1802. Sir William Herschel, koji je katalogizirao oko 700 pari zvijezda, prvi je upotrijebio izraz "binarni" u odnosu na ove dvostruke zvijezde.

Zvijezde putuju oko galaksije, a ponekad ogromna zvijezda snima prolaznu, stvarajući novi binarni par. Ali ovo je rijedak događaj. Češće, omotač plina i prašine koji se urušava u sebi i formira zvijezdu, a umjesto toga tvori dvije ili više zvijezda. Te se zvijezde razvijaju zajedno, ali ne nužno i identično.

Kako se par zvijezda razvija, ovisi o njihovoj udaljenosti jedna od druge. Široke binarne datoteke imaju vrlo mali učinak jedna na drugu, pa se često razvijaju poput pojedinih zvijezda. Međutim, uski binarni snimci utječu jedni na druge na evoluciju, a masovni prijenosi mijenjaju sastav zvijezda. Ako jedna zvijezda u bliskom binarnom sustavu eksplodira u supernovi ili izbaci svoje vanjske slojeve i formira pulsar, često je suputnik uništen. Ako preživi, ​​nastavlja orbitirati novoformiranim tijelom, možda prenoseći više svog materijala.

Binarni sustavi zvijezda znanstvenicima pružaju najbolja sredstva za određivanje mase zvijezde. Dok se par povlači jedan na drugog, astronomi mogu izračunati veličinu i odatle odrediti karakteristike poput temperature i polumjera. Ovi faktori pomažu u karakterizaciji pojedinih zvijezda glavnih sekvenci u svemiru.

Zvijezde u više sustava mogu imati izravan utjecaj na život. Već je pronađen niz planeta koji kruže oko više zvijezda. Orbita ove zvijezde može utjecati na evoluciju života, a za razvoj je potreban relativno stabilan sustav. Iako se binarni i višestruki sustavi u početku čine zastrašujući, s obzirom na to da se jedna ili više zvijezda neprestano kreće sve bliže i dalje od planeta i mijenja količinu svjetla, topline i zračenja koje primaju, sustavi poput širokih binarnih ili bliskih binarnih datoteka mogu zapravo stvoriti uvjete u kojima se život na kraju može razviti.

"Dok binarni sustavi sigurno imaju naseljene zone, gdje tekuća voda potencijalno može postojati na površini planeta, život bi mogao biti teško uhvatiti se. Orbitirajući dvije zvijezde odjednom, kao što to radi naš prijatelj Kepler-47c, život čini vrlo eliptičnim, povremeno izvlačeći planet iz zone. Život ne traje previše ljubazno da biste se često smrzavali, napisao je.

"Orbitira samo jednom zvijezdom u binarnom sustavu? Pa, ponekad ćete na nebu imati dvije zvijezde odjednom, što može biti golemi tost. I ponekad ćete imati zvijezdu na svakom licu planete, upropaštavajući noć. I nemojte zaboraviti dvostruke doze UV ​​zračenja i sunčevih zraka. Uz takvu nestabilnost, uznemirenost i ozračenost, teško je zamisliti složen život koji se razvija s vrstom pravilnosti koja mu je potrebna. "

Najbliži zvijezdani sustav Zemlji - Alpha Centauri - uključuje binarni par zvijezda, Alpha Centauri A i Alpha Centauri B. Treća zvijezda, Proxima Centauri, udaljena je otprilike petinu svjetlosne godine (otprilike 13.000 udaljenosti sunca-Zemlje ; neki astronomi raspravljaju treba li Proxima Centauri smatrati dijelom istog sustava.) Iako u binarnom dijelu zvijezde Alfe Centauri nisu pronađene nijedne zvijezde, planeta Proxima Centauri b najavljena je 2016. godine u naseljenom dijelu njegova zvijezda. Međutim, znanstvenici su podijeljeni oko toga ima li zvijezda crvenog patuljaka, poput Proxime Centauri, dovoljno stabilno „svemirsko vrijeme“ da se spriječi zračenje ili vrućica što umanjuje šansu za život na obližnjem planetu.

Je li sunce binarna zvijezda?

U 1980-im znanstvenici su sugerirali prisustvo Nemesis, druge zvijezde - bilo smeđeg, patuljastog ili bijelog patuljka - u sunčevom sustavu kao razloga iza periodičnih masovnih izumiranja koja su se dogodila u Zemljinoj povijesti, a za koje neki paleontolozi sugeriraju dogodio u ciklusima od 26 milijuna godina, iako se o cikličkoj prirodi raspravlja.

Godine 2010. NASA je istraživač širokog polja (WISE) počeo tražiti smeđe patuljke, iako ne traži posebno sunčevog sustava. Ali ako suputnik postoji, WISE bi ga trebao pojačati. Niti WISE niti dva svemirska istraživanja neba nisu otkrili znakove pratilaca, a na NASA-inom “Pitajte astrobiologa”, David Morrison, stariji znanstvenik astrobiologije, izjavio je da bi takav objekt jasno otkrili ovi osjetljivi teleskopi.

U 2017. godini, istraživanje je pokazalo da je gotovo svaka zvijezda poput sunca vjerojatno imala suputnika kad su se rodile. Istraživanje pomoću vrlo velikog niza u Novom Meksiku i James Clerk Maxwell teleskopom na Havajima ispitalo je desetine sustava i otkrilo je da mlađi uglavnom imaju široko odvajanje, a stariji usko razdvajanje.

Modeliranje je sugeriralo da se većina zvijezda formira s razmakom između njih, a zatim se ili približavaju ili se razdvajaju, razbijajući gravitacijske veze. U slučaju sunca, još je nejasno postoji li Nemesis. Da je tako, sunce se možda vjerojatno udaljio prije nekoliko milijardi godina.

Neki znanstvenici sugeriraju da postoje dokazi za Nemesis. Dokazi koje navode uključuju daleku orbitu patuljastog planeta Sedne, dobro definiran rub Kuiperovog pojasa (krhotina diska u našem Sunčevom sustavu) i orbite predmeta u Oortovom oblaku (ledene stijene izvan Pluton-ove orbite).

Zasebno, postoje istraživački timovi koji istražuju trag navodne ledene planete "devet planeta" koja se nalazi na rubu našeg Sunčevog sustava. Konstantin Batygin i Mike Brown (obojica istraživača Kalifornijskog tehnološkog instituta) su 2016. izjavili da Planet Nine možda mijenja orbite objekata u pojasu Kuiper

Jyotiraditya