Potrzebne są wszystkie rodzaje gwiazd, wszystkie rodzaje gwiazd są ważne… Ale czy wszystkie gwiazdy na niebie nie są takie same? Co dziwne, nie. Systemy gwiezdne mają różne struktury i różne klasyfikacje ich elementów. I nawet oprawa w innym systemie może nim nie być. To na tej podstawie naukowcy przede wszystkim rozróżniają układy gwiezdne galaktyki.
Zanim przejdziemy bezpośrednio do klasyfikacji, warto wyjaśnić, o czym mówimy ogólnie. Tak więc układy gwiezdne są jednostkami galaktycznymi, składającymi się z gwiazd obracających się po ustalonej ścieżce i powiązanych ze sobą grawitacyjnie. Ponadto istnieją układy planetarne, które z kolei składają się z asteroid i planet. Na przykład oczywistym przykładem systemu gwiezdnego jest znany nam Układ Słoneczny.
Jednak nie cała galaktyka jest wypełniona takimi systemami. Systemy gwiezdne różnią się przede wszystkim wielością. Oczywiste jest, że ta wartość jest bardzo ograniczona, ponieważ układ z trzema lub więcej równoważnymi gwiazdami nie może istnieć przez długi czas. Tylko hierarchia może zagwarantować stabilność. Na przykład,aby trzeci składnik gwiazdy nie znalazł się „poza bramką”, nie powinien zbliżać się do stabilnego układu podwójnego na odległość mniejszą niż 8-10 promieni. Jednocześnie nie jest konieczne, aby był pojedynczy - równie dobrze może to być gwiazda podwójna. Ogólnie rzecz biorąc, na każde 100 gwiazd około trzydzieści to pojedyncze, czterdzieści siedem to podwójne, dwadzieścia trzy to wielokrotności.
Wiele gwiazdek
W przeciwieństwie do konstelacji, gwiazdy wielokrotne są połączone wzajemną grawitacją, będąc jednocześnie w niewielkiej odległości od siebie. Poruszają się razem, obracając się wokół środka masy swojego układu – tzw. barycenter.
Uderzającym przykładem jest Mizar, znany nam z konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy. Warto zwrócić uwagę na jej „rączkę” – jej środkową gwiazdę. Tutaj możesz zobaczyć ciemniejszy blask jej pary. Mizar-Alcor to podwójna gwiazda, można ją zobaczyć bez specjalnych urządzeń. Jeśli użyjesz teleskopu, stanie się jasne, że sam Mizar jest sobowtórem, składającym się z komponentów A i B.
Podwójne gwiazdki
Systemy gwiezdne, w których znajdują się dwie oprawy, nazywane są binarnymi. Taki system będzie całkiem stabilny, jeśli nie będzie efektów pływowych, przenoszenia masy przez gwiazdy i zakłóceń innych sił. W tym samym czasie oprawy poruszają się po orbicie eliptycznej prawie w nieskończoność, obracając się wokół środka masy ich układu.
Wizualne podwójne gwiazdy
Te bliźniacze gwiazdy, które można zobaczyć przez teleskop lub nawet bez urządzeń, są powszechnie nazywane wizualnymi dwójkami. Alfa Centauri, doNa przykład właśnie taki system. Gwiaździste niebo jest bogate w takie przykłady. Trzecia gwiazda tego systemu - najbliższa naszej - Proxima Centauri. Najczęściej takie połówki pary różnią się kolorem. Antares ma więc czerwoną i zieloną gwiazdę, Albireo - niebiesko-pomarańczową, Beta Cygnus - żółto-zieloną. Wszystkie te obiekty są łatwe do zaobserwowania w teleskopie soczewkowym, co pozwala specjalistom pewnie obliczyć współrzędne opraw, ich prędkość i kierunek ruchu.
Sektralne pliki binarne
Często zdarza się, że jedna gwiazda układu gwiezdnego znajduje się zbyt blisko drugiej. Do tego stopnia, że nawet najpotężniejszy teleskop nie jest w stanie uchwycić ich dwoistości. W tym przypadku na ratunek przychodzi spektrometr. Po przejściu przez urządzenie światło rozkłada się na widmo ograniczone czarnymi liniami. Pasma te przesuwają się, gdy światło zbliża się lub oddala od obserwatora. Kiedy widmo gwiazdy podwójnej ulega rozkładowi, otrzymuje się dwa rodzaje linii, przesuwających się, gdy oba składniki poruszają się wokół siebie. Zatem Mizar A i B, Alcor są spektroskopowymi układami podwójnymi. Jednocześnie są one również połączone w duży system sześciu gwiazd. Również wizualne elementy podwójne Kastora, gwiazdy w konstelacji Bliźniąt, są spektroskopowo podwójne.
Zauważalne podwójne gwiazdki
W galaktyce istnieją inne systemy gwiezdne. Na przykład takie, których elementy poruszają się w taki sposób, że płaszczyzna ich orbit znajduje się blisko linii widzenia obserwatora z Ziemi. To znaczy, że się zasłaniająwzajemnie, tworząc wzajemne zaćmienia. Podczas każdego z nich możemy obserwować tylko jedną z opraw, natomiast ich całkowita jasność spada. W przypadku, gdy jedna z gwiazd jest znacznie większa, spadek ten jest zauważalny.
Jedną z najbardziej znanych podwójnych gwiazd jest Algol z konstelacji Perseusza. Z wyraźnym okresem 69 godzin jego jasność spada do trzeciej wielkości, ale po 7 godzinach ponownie wzrasta do drugiej. Ta gwiazda jest często określana jako „Mrugający Diabeł”. Został odkryty w 1782 roku przez Anglika Johna Goodryka.
Z naszej planety zauważalna gwiazda podwójna wygląda jak zmienna, która zmienia jasność po pewnym przedziale czasu, który zbiega się z okresem obrotu gwiazd wokół siebie. Takie gwiazdy są również nazywane zmiennymi zauważalnymi. Oprócz nich istnieją oprawy zmienne fizycznie - cyfeidy, których jasność jest regulowana procesami wewnętrznymi.
Ewolucja gwiazd binarnych
Najczęściej jedna z gwiazd układu podwójnego jest większa i szybko przechodzi przez swój cykl życia. Podczas gdy druga gwiazda pozostaje normalna, jej „połowa” zamienia się w czerwonego olbrzyma, a następnie w białego karła. Najciekawsza rzecz w takim układzie zaczyna się, gdy druga gwiazda zamienia się w czerwonego karła. Biały w tej sytuacji przyciąga nagromadzone gazy rozszerzającego się „brata”. Wystarczy około 100 tysięcy lat, aby temperatura i ciśnienie osiągnęły poziom niezbędny do fuzji jąder. Gazowa powłoka gwiazdy eksploduje z niesamowitą siłą, powodującjasność karła wzrasta prawie milion razy. Obserwatorzy Ziemi nazywają to narodzinami nowej gwiazdy.
Astronomowie zdarzają się również odkrywać takie sytuacje, gdy jeden ze składników jest zwykłą gwiazdą, a drugi jest bardzo masywny, ale niewidoczny, z ważnym źródłem silnego promieniowania rentgenowskiego. Sugeruje to, że drugim składnikiem jest czarna dziura – pozostałość po niegdyś masywnej gwieździe. Tutaj, zdaniem ekspertów, dzieje się tak: wykorzystując najsilniejszą grawitację, czarna dziura przyciąga gazy gwiazdy. Gdy poruszają się po spirali z dużą prędkością, nagrzewają się, uwalniając energię w postaci promieni rentgenowskich, zanim znikną w otworze.
Naukowcy doszli do wniosku, że potężne źródło promieniowania rentgenowskiego dowodzi istnienia czarnych dziur.
Systemy potrójnej gwiazdy
Układ słoneczny, jak widać, nie jest jedyną wersją struktury. Oprócz gwiazd pojedynczych i podwójnych w układzie można zaobserwować ich więcej. Dynamika takich systemów jest znacznie bardziej złożona niż nawet systemu binarnego. Czasami jednak istnieją układy gwiezdne z niewielką liczbą opraw (jednak przekraczającą dwie jednostki), które mają dość prostą dynamikę. Takie systemy nazywane są wielokrotnymi. Jeśli w systemie są trzy gwiazdki, nazywa się to potrójną.
Najpopularniejszym typem wielu systemów jest potrójny. Tak więc w 1999 roku w katalogu gwiazd wielokrotnych na 728 układów wielokrotnych ponad 550 jest potrójnych. Zgodnie z zasadą hierarchiiskład tych systemów jest następujący: dwie gwiazdy są blisko, jedna jest bardzo odległa.
Teoretycznie model układu wielogwiazdowego jest znacznie bardziej złożony niż układ binarny, ponieważ taki układ może wykazywać chaotyczne zachowanie. Wiele takich gromad okazuje się w rzeczywistości bardzo niestabilnymi, co prowadzi do wyrzucenia jednej z gwiazd. Tylko te układy, w których gwiazdy są umiejscowione zgodnie z hierarchiczną zasadą, potrafią uniknąć takiego scenariusza. W takich przypadkach elementy dzielone są na dwie grupy, obracające się wokół środka masy po dużej orbicie. Powinna również istnieć jasna hierarchia w grupach.
Większa krotność
Naukowcy znają układy gwiezdne z dużą liczbą komponentów. Tak więc Scorpio ma w swoim składzie ponad siedem opraw oświetleniowych.
Okazało się więc, że nie tylko planety układu gwiezdnego, ale same układy w galaktyce nie są takie same. Każda z nich jest wyjątkowa, inna i niezwykle ciekawa. Naukowcy odkrywają coraz więcej gwiazd i wkrótce możemy dowiedzieć się o istnieniu inteligentnego życia nie tylko na naszej własnej planecie.
