天文学のABC – Dはダブルスター向け

• 四月 26, 2024

私たちはたった1つの太陽を持っていることに慣れているので、ジョージルーカスの惑星タトゥイーンは スターウォーズ 二重の太陽でエキゾチックに見えました。しかし、私たちが空で見ることができる星の少なくとも半分は、通常は二重の複数の星系です。紛らわしいことに、天文学者が語るとき ダブルスター まったく異なる2種類の星のペアのいずれかを意味する可能性があります– true バイナリ または単に 光学ダブル.

光学ダブル
光学二重像は、観察の成果物です。接続されていない2つの星は偶然近くに表示され、地球から見ると偶然の整列です。例は、αCapricorniです。良好な表示条件では、両方のαを見ることができます¹ カプリコルニとα² 双眼鏡のないカプリコルニ。彼らは一緒にかなり居心地の良いように見えても、実際にはα¹ キャップは私たちとαから690光年です² キャップは109光年離れています。私たちからの距離が大きいため、α¹ カプリコルニは「コンパニオン」よりも暗いように見えますが、実際には20倍以上明るくなっています。

バイナリ
連星系の2つの星は、それらの相互引力によって互いに保持されています。多くの場合、単純に相互に周回していると説明されています。望遠鏡または双眼鏡を使用して、2つの星のそれぞれを見ることができる場合、それは ビジュアルバイナリ。それ以外の場合は 非ビジュアルバイナリ。これは実用的な定義です。これは、さらなる観測または改善された機器がバイナリを非ビジュアルクラスからビジュアルクラスに移動できるためです。

星が1つあるか2つあるか、また2つある場合はバイナリかどうかを見分けるのは依然として困難です。過去にはほとんどの場合不可能でしたので、光学ダブルとバイナリは一緒にまとめられました。

ウィリアム・ハーシェルと二重星
ウィリアムハーシェル（1738-1822）は、1779年にダブルスターの体系的な狩りを始めました。実際、1781年に惑星天王星を発見したとき、彼はダブルスターを探していました。しかし、彼はダブルスに興味を持った最初の人ではありませんでした。それはチェコの天文学者クリスチャン・メイヤー（1719-1783）でした。

一般的な仮定は、二重星が偶然の視覚的組み合わせであるというものでした。メイヤーが二重星の研究を開始する150年以上前に、ガリレオは望遠鏡を通して二重星を初めて見ました。彼は、二重線は私たちの視線に沿った無関係な星であり、視差のために太陽の周りを回るにつれてそれらの間の角度が変化するように見えると考えました。 （これは、1つの星を使用した視差の意味を示す図です。）

メイヤーは同意しなかった。彼は、二重星は互いに接近し、互いに周回していると理論付けました。しかし、ハーシェルはガリレオの見解に同意し、二重星を研究する際に、視差によって星の距離を測定することを望んでいました。彼は800個以上の複数の星をカタログ化しましたが、驚きました。

ハーシェルは最初の観察から20年以上が経過し、それらの多くを再測定しました。視差を見ることからほど遠い、1803年に彼は二重星は「単なる二重の外観ではなく、相互に引き付けられた絆によって密接に結びついた2つの星の実際のバイナリの組み合わせでなければならない」と発表した。ハーシェルはこの用語の最初の使用法を認められた バイナリ そのような組み合わせを説明するために。さらに重要なことは、ニュートン重力が太陽系を超えて働いていることを確認しました。

非ビジュアルバイナリ
視覚以外のバイナリシステムを検出する方法があります。バイナリシステムのクラスは、システムの特性よりも検出手段に基づいています。最も一般的な2つのタイプは、分光と食のバイナリです。

分光バイナリ
星ミザールが1889年まで目に見えない仲間を持っていたことを誰も知りませんでした。E.C。ピカリング（1846-1919）はハーバード大学天文台でそれを発見し、ミザールを最初にしました 分光バイナリ.

星が2つある場合、スペクトル線は2セットあります。バイナリがあることを確認するにはこれで十分な場合があります。しかし、星が軌道を回るときにドップラーシフトが生じることもあります。オブジェクトが私たちから遠ざかっている間、そのオブジェクトは赤方偏移スペクトルを持ちます。つまり、そのスペクトル線は光スペクトルの赤端に近くなります。私たちに向かって移動すると、線が青にシフトします。 （これについての詳細は、この記事の下にある「系外惑星の検索」リンクをクリックしてください。）

食のバイナリ
2つの星が視線内を周回し、一方が他方の前を動き回る場合、 食のバイナリ。 2つの星が順番に（の前を通過すると、光出力が変化する1つの星のように見えますトランジット） お互い。この図は、食変光星Kepler-16での光の変化を示しています。

バイナリシステムの研究の重要性
私たちが見る星の少なくとも半分は連星であるため、それらを理解することは星の進化の知識の重要な部分です。天文学者はバイナリを発見しました 原始星これは、星の形成中に分子雲が分裂するにつれて複数の星のシステムが生成されることを示唆しています。恒星の質量について私たちが知っていることの多くは、単一の星の質量を直接測定することができないため、連星系から来ています。ドップラー分光法やトランジットなど、これらのシステムを検出する方法は、太陽系外惑星の発見にも役立ちます。