Optická dvojitá hvězda

V pozorovací astronomii, optická dvojitá hvězda ( angl.  double star ) je pár hvězd, které jsou u blízké úhlové vzdálenosti od sebe když hleděl ze Země , obzvláště s optickými dalekohledy a gravitačně nesouvisející spolu navzájem.

Je to proto, že dvojice tvoří buď dvojhvězdu (tj. dvojhvězdu na vzájemné dráze , gravitačně propojené), nebo jde o optickou dvojhvězdu, tedy náhodnou přítomnost dvou hvězd na přímce. zrak v různých vzdálenostech od pozorovatele [1] [2] . Proto je separace a katalogizace dvojhvězd a optických dvojhvězd velmi důležitým úkolem v astronomii . Dvojhvězdy jsou pro astronomy důležité, protože znalost jejich pohybů umožňuje přímé výpočty hvězdných hmot a dalších hvězdných parametrů.

Jediným (možná) případem optické dvojhvězdy, jejíž dvě složky jsou viditelné pouhým okem  , je případ Mizar a Alcor (i když se ve skutečnosti jedná o systém s několika hvězdami), ale není jisté, zda jsou Mizar a Alcor gravitačně vázaný [3] .

Od počátku 80. let 18. století měřili jak profesionální, tak amatérští pozorovatelé dvojhvězd vzdálenosti a úhly mezi dvojhvězdami, aby určili relativní pohyby dvojic [4] . Pokud relativní pohyb dvojice určuje zakřivený oblouk oběžné dráhy, nebo pokud je relativní pohyb malý ve srovnání s celkovým vlastním pohybem obou hvězd, lze usoudit, že dvojice je na vzájemné oběžné dráze jako dvojhvězda . Jinak je pár optický [2] . Podobným způsobem jsou také studovány hvězdné systémy několika hvězd, i když dynamika více hvězd je složitější než dynamika dvojhvězd.

Níže jsou uvedeny tři typy dvojhvězd:

• optické dvojhvězdy jsou gravitačně nesvázané hvězdy, které jsou jednoduše umístěny blízko sebe kvůli náhodnému zarovnání pro pozorovatele ze Země;
• zrakové dvojhvězdy  - gravitačně vázané hvězdy, které jsou viditelné odděleně od sebe dalekohledem;
• nevizuální dvojhvězdy jsou hvězdy, jejichž binární stav byl určen pomocí nepřímých metod, jako je zákryt ( zákrytové dvojhvězdy ), spektroskopie ( spektrální dvojhvězdy ) nebo anomálie ve správném pohybu ( astrometrické dvojhvězdy ).

Zlepšení v inženýrství dalekohledu by mohlo změnit dříve obyčejné hvězdy na vizuální dvojhvězdy, jak se to stalo s Polaris A v roce 2006 [5] . Ve skutečnosti pouze naše neschopnost pozorovat dvě samostatné hvězdy teleskopicky odděluje optické dvojhvězdy a dvojhvězdy .

Historie

Mizar , v Ursa Major , byl vyřešen Benedetto Castelli a Galileo Galilei [6] . Brzy následovalo rozlišení dalších dvojhvězd: Robert Hooke objevil v roce 1664 jednu z prvních dvojhvězdných soustav, Gamma Aries , [7] , zatímco jasná jižní hvězda Acrux v Jižním kříži byla vyřešena Fontenayem v roce 1685 [1] . Od té doby probíhá pátrání naplno a celá obloha byla zkoumána na přítomnost dvojhvězd až do limitní zdánlivé magnitudy asi 9,0 [8] . Je známo, že alespoň 1 z 18 hvězd jasnějších než 9,0 magnitudy v severní polovině oblohy jsou optické dvojhvězdy viditelné 36palcovým (910 mm) dalekohledem [9] .

Nesouvisející kategorie optických dvojhvězd a skutečných dvojhvězd jsou spojeny z historických a praktických důvodů. Když se ukázalo, že Mizar je dvojhvězda, bylo poměrně obtížné určit, zda se jedná o dvojhvězdu, dvojhvězdu, nebo jen optickou dvojhvězdu. Vylepšení konstrukce dalekohledu, spektroskopie [10] a fotografie jsou hlavními nástroji používanými k rozlišení těchto typů dvojhvězd. Poté, co bylo zjištěno, že Mizar je dvojhvězda, se její složky ukázaly jako spektroskopické dvojhvězdy [11] .

Pozorování optických dvojic

Pozorování optických dvojhvězd vizuálním měřením vede k rozlišení nebo měření úhlové vzdálenosti mezi dvěma složkami hvězd na obloze a měření úhlu polohy . Polohový úhel udává úhel mezi linií spojující dvě svítidla a je definován jako směr od jasnější složky ke slabší, kde sever je 0° [13] . Při měření dvojitých hvězd se bude úhel polohy postupně měnit a vzdálenost mezi dvěma hvězdami bude kolísat mezi maximální a minimální hodnotou. Záznam výsledků měření do roviny vytvoří elipsu. Tato zdánlivá dráha je projekcí dráhy dvou hvězd na nebeskou sféru a skutečnou dráhu lze z této projekce vypočítat [14] . Nicméně, většina katalogizovaných dvojhvězd jsou optické dvojhvězdy [15] : oběžné dráhy byly vypočteny pouze pro několik tisíc z více než 100 000 známých dvojhvězd [16] [17] .

Rozdíl mezi dvojhvězdami a optickými dvojhvězdami

Potvrzení optické dvojhvězdy jako dvojhvězdy lze dosáhnout pozorováním relativního pohybu složek. Pokud je pohyb součástí oběžné dráhy, nebo pokud mají hvězdy stejné radiální rychlosti nebo je rozdíl v jejich vlastních pohybech malý ve srovnání s jejich celkovým vlastním pohybem, je dvojice pravděpodobně gravitačně vázána. Při pozorování v krátkém časovém období se bude zdát, že se složky jak optických dvojhvězd, tak i dlouhoperiodických dvojhvězd pohybují v přímých liniích, a z tohoto důvodu může být obtížné tyto dva typy hvězd rozlišit [18] .

Notace

Některé jasné vizuální dvojhvězdy mají označení Bayer . V tomto případě mohou být součásti označeny znaky horního indexu. Příkladem toho je α Southern Cross (Acrux), jehož složky α 1 Southern Cross a α 2 Southern Cross jsou fyzicky propojeným párem hvězd. Horní indexy se také používají k rozlišení vzdálenějších, fyzicky nepříbuzných párů hvězd se stejným Bayerovým označením, jako jsou α¹ , α² Capricornus , ξ¹ , ξ² Centauri a ξ¹ , ξ² Sagittarius . Tyto optické páry jsou rozlišitelné pouhým okem .

Kromě těchto dvojic se složky dvojhvězdy obvykle označují písmeny A (pro jasnější primární hvězdu) a B (pro slabší, sekundární hvězdu), které se přidávají k označení jakéhokoli druhu dvojhvězdy. Například složky a Canis Majoris ( Sirius ) jsou a Canis Majoris A a a Canis Majoris B (Sirius A a Sirius B); komponenty 44 Bootes  - 44 Bootes A a 44 Bootes B; Komponenty ADS 16402 jsou ADS 16402A a ADS 16402B; a tak dále. Písmena AB lze použít společně k označení dvojice. V případě více hvězd mohou být písmena C, D atd. použita k označení dalších složek, často v pořadí rostoucí vzdálenosti od nejjasnější hvězdy, A [19] , nebo v pořadí, ve kterém jedna nebo druhá komponenta byla objevena.

Optické dvojhvězdy jsou také označeny zkratkou odvozenou od jména jejich objevitele, po níž následuje katalogové číslo jedinečné pro tohoto pozorovatele. Například pár α Centauri AB byl objeven otcem Richaudem v roce 1689 a je proto označen jako RHD 1 [1] [21] . Mezi další příklady patří Δ65 , 65. optická dvojhvězda objevená J. Dunlopem, a Σ2451, 2451. optická dvojhvězda objevená V. Ya Struvem .

Washington Visual Binary Catalog , velká databáze optických dvojhvězd a jeřábových hvězd, obsahuje přes 100 000 záznamů [16] , z nichž každý obsahuje poziční úhel a měření úhlové vzdálenosti pro rozlišení těchto dvou složek. Každá dvojitá hvězda tvoří jeden záznam v adresáři; více hvězd s n složkami bude reprezentováno položkami adresáře pro n − 1 párů, z nichž každá představuje jednu položku jedné složky vícenásobné hvězdy. Kódy jako AC se používají k označení, které komponenty jsou měřeny, v tomto případě komponenta C vzhledem ke komponentě A. Zápis lze také změnit na následující formu: AB-D pro oddělení komponenty od úzce související dvojice komponent ( v tomto případě složka D vzhledem k dvojici AB). Kódy jako Aa a Ab lze také použít k označení složky, která je měřena vzhledem k jiné složce, v tomto případě Aa [22] . Kódy objevitelů jsou také uvedeny v katalogu, nicméně tradiční zkratky objevitelů, jako Δ a Σ, byly sjednoceny a zapsány do řetězce složeného z velkých latinských písmen a číslic, takže například z Δ65 se stalo DUN 65 a Σ2451 se stal STF 2451. Další příklady tohoto jsou uvedeny v přilehlé tabulce [20] [23] .

Příklady

Dvojité hvězdy

• Acrux
• Alfa Centauri
• Kaple
• P Eridani
• polární hvězda
• Procyon
• Sírius
• Alpha Centauri AB a Proxima Centauri : 3X systém

Optické dvojhvězdy

• Alfa¹ Kozoroh a Alfa² Kozoroh
• Theta létá
• η¹ a η² Jižní koruna
• κ¹ a κ² Jižní koruna
• M40

Nepotvrzeno

• Systém Castor (Aa/Ab/Ba/Bb) a YY Gemini (Ca/Cb) je považován za gravitačně vázaný systém
• Systém Mizar (Aa/Ab/Ba/Bb) a systém Alcor (sám o sobě binární, tj. Mizar Ca/Cb, nebyl považován za gravitačně vázaný až do roku 2009 )

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 Aitken, RG Binární hvězdy  . — New York : Dover , 1964 . — P. 1.
2. ↑ 1 2 Heintz, W.D. Double Stars  . - Dordrecht : D. Reidel, 1978 . - S. 17. - ISBN 90-277-0885-1 .
3. ↑ Neil; Zimmerman; Oppenheimer, Ben R; Hinkley, Sasha; Brenner, Douglas; Parry, Ian R; Sivaramakrishnan, Anand; Hillenbrand, Lynn; Beichman, Charles; Crepp, Justin R; Vasisht, Gautam; Roberts, Lewis C; Burruss, Rick; Král, David L; Soummer, Remy; Děkany, Richard; Shao, Michael; Bouchez, Antonín; Roberts, Jennifer E; Hunt, Stephanie. Parallactic Motion for Companion Discovery: An M-Dwarf Orbiting Alcor  (anglicky)  // The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2010. - Sv. 709 , č.p. 2 . - str. 733-740 . - doi : 10.1088/0004-637X/709/2/733 . - . - arXiv : 0912.1597 .
4. ↑ Heintz, W.D. Double Stars  . - Dordrecht : D. Reidel, 1978 . - S. 4-10. — ISBN 90-277-0885-1 .
5. ↑ Umělcova koncepce systému Polaris –  komentováno . HubbleSite . Space Telescope Science Institute . Získáno 6. října 2019. Archivováno z originálu dne 22. července 2016.
6. ↑ Nový pohled na Mizara archivován 7. března 2008 na Wayback Machine , Leoš Ondra, přístup na lince 26. května 2007. 
7. ↑ Aitken, Robert G. Binární hvězdy  . - New York : McGraw-Hill Education , 1935. - S. 1.
8. ↑ Viz The Binary Stars , Robert Grant Aitken , New York : Dover , 1964 , str. 24–25, 38 a str. 61, Současný stav dvojhvězdné astronomie, K. Aa. Strand, 59 ( březen 1954 ), str. 61–66, . 
9. ↑ The Binary Stars , Robert Grant Aitken , New York : Dover , 1964 , str. 260. 
10. ↑ J. Fraunhofer , 1814
11. ↑ E. Pickering , 1889
12. ↑ Maskování jako dvojitá  hvězda . Obrázek týdne ESA/Hubble. Získáno 25. března 2013. Archivováno z originálu 25. června 2019.
13. ↑ (anglicky) str. 2, Observing and Measuring Double Stars , Bob Argyle, ed., London: Springer-Verlag, 2004, ISBN 1-85233-558-0 . 
14. ↑ str. 53–67, Observing and Measuring Double Stars , Bob Argyle, ed., London: Springer-Verlag, 2004, ISBN 1-85233-558-0 .
15. ↑ Heintz, W.D. Double Stars  . - Dordrecht : D. Reidel Publishing Company, 1978 . - S. 12. - ISBN 90-277-0885-1 .
16. ↑ 1 2 „ Úvod a růst WDS“, The Washington Double Star Catalog Archived 17. září 2008 na Wayback Machine , Brian D. Mason, Gary L. Wycoff a William I. Hartkopf, oddělení astrometrie, Naval Observatory Spojených států , přístupný na lince 20. srpna 2008. 
17. ↑ Naval Naval vy.mil/wds/orb6.html Šestý katalog oběžných drah vizuálních binárních hvězd (nedostupný odkaz) , William I. Hartkopf a Brian D. Mason, United States Naval Observatory , zpřístupněno na lince 20. srpna 2008.   
18. ↑ Heintz, W.D. Double Stars  . - Dordrecht : D. Reidel Publishing Company, 1978 . - S. 17-18. — ISBN 90-277-0885-1 .
19. ↑ Heintz, W.D. Double Stars  . - Dordrecht : D. Reidel Publishing Company, 1978 . - S. 19. - ISBN 90-277-0885-1 .
20. ↑ 1 2 str. 307–308, Observing and Measuring Double Stars , Bob Argyle, ed., London: Springer-Verlag, 2004, ISBN 1-85233-558-0 .
21. ↑ Záznam 14396-6050, kód objevitele RHD 1AB, The Washington Double Star Catalog Archived z originálu 8. července 2012. , Námořní observatoř Spojených států . Zpřístupněno na lince 20. srpna 2008.
22. ↑ Formát aktuálního WDS Archivováno 12. dubna 2008. , Washington Double Star Catalog , Námořní observatoř Spojených států amerických . Zpřístupněno na lince 26. srpna 2008.
23. ↑ Reference a kódy objevitelů, The Washington Double Star Catalog Archivováno 13. dubna 2008 na Wayback Machine , United States Naval Observatory . Zpřístupněno na lince 20. srpna 2008.
24. ↑ ALMA najde dvojitou hvězdu s disky tvořícími podivné a divoké planety , tisková zpráva ESO . Archivováno z originálu 3. července 2017. Staženo 1. srpna 2014.

Slovníky a encyklopedie	Velký Rus
V bibliografických katalozích	GND : 4150454-9