Kui kaks tähte orbiidil koos

Alates meie päikesesüsteem on singel täht selle keskmes on loogiline eeldada, et kõik tähed moodustavad iseseisvalt ja reisivad galaktikat üksi. Siiski selgub, et umbes kolmandik (või võib-olla isegi rohkem) kõikidest tähtedest on sündinud meie galaktikas (ja teisteski galaktikates), olemas mitme tähega süsteemides. Seal võib olla kaks tähte (nimetatakse binaarseks), kolm tähte või isegi rohkem.

Binaarid (kaks tähte, mis tiirlevad ümber ühise massikeskme) on taevas väga levinud. Sellise süsteemi kahest tärnist suuremat nimetatakse primaarseks täheks, väiksemat aga kaas- või sekundaartäheks. Üks tuntumaid binaare taevas on särav täht Sirius, kellel on väga hämar kaaslane. Teine lemmik on Albireo, mis on osa tähtkujust Cygnus, Luik. Mõlemat on lihtne märgata, kuid iga binaarsüsteemi komponentide nägemiseks on vaja teleskoopi või binoklit.

Mõiste binaarne tähesüsteem ei tohiks segamini ajada kahekordne täht. Selliseid süsteeme määratletakse tavaliselt kahe tähena, mis näivad olevat vastastikku integreeritud, kuid on tegelikult üksteisest väga kaugel ja neil puudub füüsiline seos. Nende eraldamine, eriti eemalt, võib olla segane.

Binaarsüsteemi üksikute tähtede tuvastamine võib samuti olla üsna keeruline, kuna üks või mõlemad tähed võivad olla mitte-optiline (teisisõnu, mitte eriti ere nähtava valguse korral). Kui selliseid süsteeme siiski leitakse, jagunevad nad tavaliselt ühte järgmisest kategooriast.

Nagu nimigi ütleb, on visuaalsed kahendkoodid süsteemid, milles tähti saab individuaalselt tuvastada. Huvitav on see, et selleks on vaja, et tähed oleksid "mitte liiga heledad". (Muidugi on objektide kaugus määrav ka siis, kui need lahendatakse individuaalselt või mitte.) Kui üks tähtedest on suure helendusega, siis selle heledus "uputab" pildi kaaslane. See muudab raskesti nähtavaks. Visuaalsed binaarfailid tuvastatakse teleskoopide või mõnikord binokli abil.

Paljudel juhtudel võidakse muude kahendkoodidena, näiteks allpool loetletutena, osutuda visuaalseteks kahendarvudeks, kui neid jälgitakse piisavalt võimsate instrumentidega. Nii et selle klassi süsteemide loetelu kasvab pidevalt, kuna võimsamate teleskoopide abil tehakse rohkem vaatlusi.

Spektroskoopia on astronoomia võimas tööriist. See võimaldab astronoomidel määrata tähtede erinevaid omadusi, uurides nende valgust võimalikult detailselt. Binaarsete failide puhul võib spektroskoopia abil ilmneda ka see, et tähesüsteem võib tegelikult koosneda kahest või enamast tähest.

Kuidas see töötab? Kui kaks tähte üksteist tiirlevad, liiguvad nad kohati meie poole ja teiste juurest meist eemale. See põhjustab nende valgus olla sinine nihutatud siis punaselt nihutatud korduvalt. Mõõtes nende vahetuste sagedust, saame arvutada teabe nende kohta orbitaalparameetrid.

Kuna spektroskoopilised kahendkoodid asuvad sageli üksteisele väga lähedal (nii lähedal, et isegi hea teleskoop ei suuda neid teineteisest "lahti jagada", on need harva ka visuaalsed kahendfailid. Kummalistel juhtudel on need süsteemid Maale sageli väga lähedal ja neil on väga pikad perioodid (mida kaugemal nad asuvad, seda kauem kulub neil nende ühise telje tiirlemisele). Lähedus ja pikad perioodid muudavad iga süsteemi partnerid kergemini märgatavaks.

Astromeetrilised kahendkoodid on tähed, mis paistavad orbiidil nägematu gravitatsioonijõu mõjul. Piisavalt sageli on teine ​​täht väga hämar elektromagnetilise kiirguse allikas, kas väike pruun kääbus või võib-olla väga vana neutronitäht, mis on surnud alla surmajoone.

Teavet puuduva tähe kohta saab kindlaks teha, mõõtes optilise tähe orbitaalkarakteristikuid. Eksoplaneetide leidmiseks kasutatakse ka astromeetriliste kahendkoodide leidmise metoodikat (planeedid väljaspool meie päikesesüsteemi) otsides tähelt "võnkumisi". Selle liikumise põhjal saab kindlaks teha planeetide massid ja orbitaalkaugused.

Varjutavate binaarsüsteemide korral on tähtede orbitaaltasand otse meie vaateväljas. Seetõttu liiguvad tähed orbiidil üksteise ees. Kui tuhmim täht möödub heledama tähe ees, on süsteemi täheldatud heleduses oluline "langus". Siis, kui tuhm täht liigub taga teine, seal on väiksem, kuid siiski mõõdetav heleduse langus.

Nende languste ajalise skaala ja tugevuse põhjal saab kindlaks teha orbitaalkarakteristikud, samuti teabe tähtede suhtelise suuruse ja massi kohta.

Varjatavad binaarfailid võivad olla head kandidaadid ka spektroskoopiliste kahendkoodide jaoks, kuigi nagu neid süsteeme, on ka harva visuaalseid binaarsüsteeme.

Binaarsed tähed saavad astronoomidele palju õpetada nende individuaalsete süsteemide kohta. Samuti võivad nad anda vihjeid nende kujunemisele ja nende sündimistingimustele, kuna sünnimudul pidi olema piisavalt materjali, et mõlemad moodustuksid ja üksteist mitte häirida. Lisaks ei olnud läheduses tõenäoliselt suuri "õdede-vendade" tähti, kuna need oleksid kahendkoodide moodustamiseks vajaliku materjali "ära söönud". Binaaride teadus on endiselt väga aktiivne teema astronoomia uurimisel.

Toimetanud ja värskendanud Carolyn Collins Petersen.