Подвійні та нестаціонарні зірки. Утворення та еволюція зір.

1. Загальні характеристики подвійних зір.

2. Візуально подвійні.

3. Затемнювано змінні зорі.

4. Спектрально-подвійні зорі.

5. Утворення та еволюція зір

1. Загальні характеристики подвійних зір.

Подвійність можна встановити за спостереженнями власних рухів зір, які утворюють пару. І коли видно тільки одна із зірок, яка здійснює взаємний рух. В цьому випадку шлях зорі на небі виглядає як хвиляста лінія.

Тепер відомо десятки тисяч тісних візуально подвійних зір. Із них лише 10 % впевнено виявляють відносний орбітальний рух і лише для 1 % (≈ 500 зір) можна надійно обчислити орбіти.

Рух компонентів відбувається за законами кеплера. Обидва компоненти описують еліптичні орбіти однакового ексцентриситету навколо спільного центра мас. Такий ж ексцентриситет має орбіта зорі-супутника відносно головної зорі. Велика піввісь орбіти відносного руху навколо головної зорі дорівнює сумі великих півосей орбіт обох зір відносно спільного центра-мас, а величина великих півосей цих двох еліпсів обернено пропорційні масам зір.

Якщо із спостережень відома орбіта відносного руху, то за формулою визначають суму мас компонентів подвійної зорі. Якщо відоме відношення півосей, то можна визначити відношення мас.

2. Візуально-подвійні зорі

Зорі, подвійність яких виявляють безпосередньо при телескопічних спостереженнях називаються візуально подвійними. В окремих випадках про подвійність зорі роблять висновок на основі складного власного руху зорі. Саме за такою методикою було відкрито білі карлики – супутники Сиріуса і Проціона.

На даний час зареєстровано приблизно 60000 візуально-двійних систем. Приблизно у 2000 виявили орбітальний рух з періодом від 2,62 року до багатьох десятків тисяч років. Надійно орбіти обчислені приблизно для 500 об’єктів з періодом не більше 500 років.

3. Затемнювано-змінні зорі

Затемнювано-змінні – такі нерозділювані в телескоп пари зір, видима зоряна величина яких змінюється внаслідок періодичного затемнення одного компонента іншим. Тут зоря більшої величини називається – головною, а меншої – супутником. Приклад, Алголь (β Персея); β- Ліри.

Графік, що зображає зміну потоку випромінювання зорі з часом називається кривою блиску. Момент часу, в який зоря має найменшу зоряну величину називається епохою максимуму, а найбільшу – епохою мінімуму.

Амплітудою називають різницю зоряних величин в мінімумі і максимумі.

Періодом називають проміжок часу між двома послідовними мінімумами, або максимумами.

Приклад, для алголя Т = 2^d 20^h 49^m

β- Ліри Т = 12^d 21^h 48^m

За характером кривої блиску затемнювано-подвійної зорі можна знайти:

1. елементи орбіти однієї зорі відносно іншої;

2. відносні розміри компонентів;

3. в окремих випадках можна одержати уявлення про їх форму.

На основі детального вивчення кривих блиску можна отримати такі дані про компоненти затемнюванно змінних зір.

1. Характер затемнення (часткове, повне, центральне). Якщо диск однієї зорі перекриває повністю диск другої зорі, то на кривій блиску характерні ділянки (ІН Касіопеї). У випадку затемнень, мінімуми гострі (RX Геркулеса, β Персей).

2. За тривалістю мінімуму знаходять радіуси компонент R_{1 ,}R₂ виражені в частинах великої півосі орбіти, оскільки тривалість затемнення пропорційне діаметрам зірок.

3. Якщо затемнення повне, то за відношенням глибини мінімумів знаходять відношення світимостей, а при відомих радіусах – відношення ефективних температур компонентів.

4. Відношення проміжків часу від середини головного мінімуму до середини другого мінімуму і від другого мінімуму до середини наступного головного мінімуму залежить від ексцентриситета орбіти і довготи периаетра ω. Якщо вторинний мінімум лежить посередині між двома головними мінімумами (як у RX Геркулеса), то орбіта симетрична відносно променя зору і може бути круговою. Асиметрія положення вторинного мінімуму дає можливість визначити е cos ω.

5. Плавна зміна кривої блиску (β Персей) говорить про еліпсоїдальність зірок, яка викликана припливними діями дуже близьких компонентів подвійних зір. Приклад: β Ліри, W Великої Ведмедиці. В цьому випадку за кривою блиску можна визначити форму зорі.

6. Детальний хід кривої блиску в мінімумі інколи дає можливість судити про закон потемніння диска зорі до краю.

В даний час відомо більше 4000 затемнювано-змінних зір різних типів. Найменший відомий період – менший години, найбільший – 57 років.