Ko dve zvezdi orbita skupaj

Od naš osončje ima en sam zvezda v njenem srcu je logično domnevati, da se vse zvezde tvorijo neodvisno in potujejo po galaksiji same. Vendar se izkaže, da v naši galaksiji (in v drugih galaksijah) približno tretjina (ali morda celo več) rojenih zvezd obstaja v sistemih z več zvezdami. Lahko sta dve zvezdi (imenovani binarni), tri zvezdice ali celo več.

Binariji (dve zvezdi, ki krožita okoli skupnega središča mase), so na nebu zelo pogosti. Večja od dveh zvezd v takem sistemu se imenuje primarna zvezda, manjša pa spremljevalna ali sekundarna zvezda. Eden najbolj znanih binarnih datotek na nebu je svetla zvezda Sirius, ki ima zelo zatemnjen spremljevalec. Drugi najljubši je Albireo, del ozvezdja Cygnus, labod. Oboje je enostavno opaziti, vendar je potreben teleskop ali daljnogled, da si ogledate sestavne dele vsakega binarnega sistema.

Izraz binarni zvezdni sistem se ne sme zamenjati s pojmom dvojna zvezda. Takšni sistemi so ponavadi opredeljeni kot dve zvezdi, ki se zdita medsebojno povezana, vendar sta dejansko zelo oddaljeni drug od drugega in nimata fizične povezave. Zame je lahko zmede, če jih povemo ločeno, zlasti od daleč.

Prav tako je lahko precej težko identificirati posamezne zvezde binarnega sistema, saj sta lahko ena ali obe zvezdi ne-optični (z drugimi besedami, pri vidni svetlobi ne posebej svetlo). Ko se takšni sistemi najdejo, običajno spadajo v eno od štirih naslednjih kategorij.

Kot pove že ime, so vizualni dvopredstavniki sistemi, v katerih je mogoče zvezde prepoznati posamično. Zanimivo je, da je za to potrebno, da zvezde niso "preveč svetle". (Seveda je oddaljenost do predmetov tudi odločilni dejavnik, če se bodo posamično rešili oz ne.) Če je ena od zvezd velike svetilnosti, potem bo njena svetlost "utonila" pogled na družabnik. Zaradi tega je težko opaziti. Vizualne dvopredstavnosti zaznamo s teleskopi ali včasih z daljnogledi.

V mnogih primerih bi lahko druge slikovne datoteke, kot so navedene spodaj, določili kot vizualne dvostranske datoteke, če jih opazujemo z dovolj zmogljivimi instrumenti. Torej seznam sistemov v tem razredu nenehno raste, saj se pri močnejših teleskopih izvaja več opazovanj.

Spektroskopija je močno orodje v astronomiji. Astronomom omogoča določanje različnih lastnosti zvezd preprosto z natančnim proučevanjem njihove svetlobe. Vendar pa lahko v primeru dvojišč spektroskopija razkrije tudi, da je zvezdni sistem lahko sestavljen iz dveh ali več zvezd.

Kako to deluje? Ko dve zvezdi krožita drug proti drugemu, se bosta občasno premikala proti nama, drugi pa stran od nas. To bo povzročilo njihove svetloba biti modro pomaknjeno torej rdeče premaknjeno večkrat. Z merjenjem frekvence teh premikov lahko izračunamo podatke o njihovih premikih orbitalni parametri.

Ker so spektroskopski dvojiščniki pogosto zelo blizu drug drugemu (tako blizu, da jih niti dober teleskop ne more "razdeliti" narazen, so le redko tudi vidni dvojiščniki. Ko so nenavadni, so ti sistemi običajno zelo blizu Zemlje in imajo zelo dolga obdobja (dlje kot so, dlje časa je potrebno, da krožijo po svoji skupni osi). Zaradi bližine in dolgih obdobij partnerji vsakega sistema lažje opazijo.

Astrometrični dvojniki so zvezde, ki se zdijo v orbiti pod vplivom nevidne gravitacijske sile. Dovolj pogosto je druga zvezda zelo moten vir elektromagnetnega sevanja, bodisi majhen rjavi pritlikavec ali morda zelo stara nevtronska zvezda, ki se je vrtela pod črto smrti.

Informacije o "manjkajoči zvezdi" je mogoče ugotoviti z merjenjem orbitalnih značilnosti optične zvezde. Za iskanje eksoplanetov se uporablja tudi metodologija za iskanje astrometričnih dvojišč (planete zunaj našega osončja) z iskanjem "nihanja" v zvezdi. Na podlagi tega gibanja lahko določimo mase in orbitalne razdalje planetov.

V bleščečih binarnih sistemih je orbitalna ravnina zvezd neposredno v naši vidni liniji. Zato zvezde prehajajo pred seboj, ko krožijo v orbito. Ko zatemnjena zvezda preide pred svetlejšo zvezdo, je opazna svetlost sistema bistvena "potopitev". Potem, ko se zatemni zvezda premakne zadaj drugi je manjši, vendar še vedno merljiv potop v svetlost.

Na podlagi časovne lestvice in velikosti teh kapljic je mogoče določiti orbitalne značilnosti ter podatke o relativnih velikostih in masah zvezd.

Eklipling binarne datoteke so lahko tudi dobri kandidati za spektroskopske binarne datoteke, čeprav so, podobno kot ti sistemi, le redki, če se sploh najdejo za vizualne binarne sisteme.

Binarne zvezde lahko astronome veliko naučijo o svojih posameznih sistemih. Prav tako lahko dajo namige o njihovem nastanku in pogojih, pod katerimi so se rodili, saj je moralo biti v rojstni meglici dovolj materiala, da se lahko med seboj oblikujejo in ne motijo. Poleg tega v bližini najverjetneje ni bilo velikih zvezdnikov, ki bi "pobrali" material, potreben za oblikovanje dvojišč. Znanost o binarnih zapisih je še vedno zelo aktivna tema raziskav astronomije.

Uredil in posodobil Carolyn Collins Petersen.