Görsel ikili

Görsel bir çift yıldız, iki bileşeni bir teleskop gibi bir aletle ayrı ayrı gözlemlenebilen gökyüzünde bir çift yakın yıldızdır ve bu nedenle bu tanım özellikle aletin çözme gücüne bağlıdır . Bunlar arasında, görsel ikililer , ikili yıldız özelliği genel olarak ikincilin birincil etrafındaki göreceli yörünge hareketiyle ortaya çıkanlardır .

Tarihi

Görsel çiftler

Her ne kadar Mizar ve onun binici Alcor , onların 12 'ayrımını da muhtemelen eski çağlardan beri görme keskinliğine göre test olarak hizmet etmiş bize geliyor için, sahip terimi 'çift yıldız' ilk kullanımı inmesi Batlamyus içinde Almagest'de (Vol VII-VIII, ~ 137): 14 'ayrımının ν 1 ve ν 2 Sagittarii hakkındadır, " Oculo [Yay burcu] est nebulosa ve bina  " olarak belirtilen  Quæ ( cf. Peters & Knobel 1915).

İkinci perde, enstrümantasyonun geliştirilmesiyle oynanacak: astronomik teleskopun icadı . Çift yıldızların tarihi, ilk "teleskopik" çift yıldızın Mizar olduğunu koruyor , ancak keşfedene göre farklılaşıyor: Cizvit babası Giovanni Baptista Riccioli , 1650'de Benedetto Castelli'den önce ölmüştü ve eski ustası Galileo'ya ,7 Ocak 1617"  Una delle belle cose che siano in Cielo  "? Bununla birlikte, ilk çift yıldızlı bulgular ortasından dağılmış XVII inci  yüzyılın:

Görsel çift yıldızların keşfi
Tarihli Star Yazar yer
01-1617 Mizar Benedetto Castelli Pisa?
04-02-1617 θ 1 Avcı (A, B, C) Galileo Bellosguardo
1650 Mizar Peder Giovanni Baptista Riccioli Bolonya
1656 θ 1 Avcı (A, B, C) Christian Huygens (yeniden keşfedildi) Hollanda
20-03-1673 θ 1 Avcı (D) Başrahip Jean Picard
1664 γ Arietis Robert Hooke İngiltere
12-1685 α Crucis Peder Fontenay Umut Burnu
1689 α Centauri Peder Richaud Pondicherry
1719 Kunduz James Bradley İngiltere
1753 61 Cygni James Bradley İngiltere

Bunlar muhtemelen olduğu düşünülen, tesadüfen yapılan erken keşifler vardı çift optik ve sistematik bir çalışma ile Çift Yıldızların ilk Kataloğu tamamlanıncaya kadar gerçekleştirilmiştir Christian Mayer içinde Mannheim. (1777-1778 yılında Bode 1781).

Üçüncü sahnenin başında görsel ikili tanımlanmasıdır XIX inci  ve sadece direkt yöntemle yanında olmak - yörüngesel hareket göze yıldızlı "tartmak" çünkü, çift yıldızlı koleksiyonuna büyük hız verecek yüzyılda, yap.

Çift yıldızların ana katalogları
Tarihli Yazar (katalog) Çiftlerin sayısı
1781 Christian Mayer 60
1782 William Herschel 269
1785 William Herschel 454
1827 Friedrich Georg Wilhelm von Struve (STF) 3112
1906 Sherburne Wesley Burnham (BDS) 13665
1932 Robert Grant Aitken (ADS) 17180
1963 Jeffers, van de Bos, Greeby (IDS) 64247
1994 Dommanget ve Nys (CCDM) 34031
1997 Hipparcos (DMSA) 23882
Mayıs 2000 Washington Çift Yıldız Kataloğu (WDS) 83286
2002 Tycho çift yıldız kataloğu (TDSC) 103259

Keşfedenlerin sayısı yukarıdaki listenin önerdiğinden çok daha fazla; Hepsini isimlendirmeden, örneğin Herschel'in ( John ) veya Struve'nin ( Otto ) oğullarından bahsedebiliriz . Öte yandan, bahsedilen Kataloglar bir yandan optik çiftler kadar gerçek ikili olanlar da olabilen çift (veya birden çok) yıldız içerir ve diğer yandan kısmen gereksizdir: saf keşif açısından bakmalıyız gibi görünüyor Wilhelm Struve'ye yaklaşık 2640, Burnham'a 1260, Aitken ve Hussey'e, Hipparcos için en az 2996, Tycho için 13250 bağışta bulunun.

Görsel ikili dosyalar

Görsel ikililerin varlığının ilk teyidi, astronom-müzisyen William Herschel tarafından yapıldı .1 st Temmuz 1802Kraliyet Cemiyeti'nin önünde . Ayrıca bu vesileyle, Ptolemy'nin "çift yıldız" olarak tanımladığı şey ile daha sonra ikili yıldız olarak adlandırdığı şey arasındaki farkı açıkladı: "  Eğer belirli bir yıldız, herhangi bir, belki de çok büyük, bir diğerinin arkasında yer almalıysa ve ancak ilkini gördüğümüz çizgiden biraz sapan bir çift yıldız görünümüne sahip olmalıyız. Ancak bu yıldızların tamamen bağlantısız olması ikili bir sistem oluşturmaz. Aksine, iki yıldızın gerçekten birbirine çok yakın olması gerekiyorsa; ve aynı zamanda şimdiye kadar komşu yıldızlardan maddi olarak etkilenmeyecek şekilde yalıtılmış, birbirlerine olan karşılıklı çekimlerinin bağıyla birleşmiş olarak kalırlar  ”(Herschel 1802).

Bu fikrin kendisi yeni değildi, çünkü 1779'da Christian Mayer küçük güneşlerin daha büyük güneşlerin etrafında dönme olasılığını düşünmüştü, ancak Herschel (1782) o sırada bu hipotezin erken olduğunu düşünerek uzaklaşmıştı. Bu tartışmada Lambert , 1761'de bir ikilinin yörüngesel bir hareket sunması gerektiğini, bunun gözlenmediğini ve genel olarak çiftlerin optik çiftler olması gerektiğini savundu. Bu arada, John Michell (1767) daha incelikli (tam olarak doğru olmasa da) istatistiksel bir argüman kullanmıştı ve bunun tersine, büyüklükle sınırlı bir bağımsız yıldız örneğinden rastgele alınan iki yıldızı bulmak için çok düşük olasılık olduğunu kanıtladı : "  Özellikle büyük olasılıkla ve genel olarak bir kesinliğin yanında, bu tür çift yıldızların ... gerçekten yan yana yerleştirilmiş ve bazı genel yasaların etkisi altındaki yıldızlardan oluşması çok muhtemeldir  . "

Aksi takdirde, çiftlerin farklı parlaklıklarının gözlemlenmesi (en parlak olanı bir priori yakın olabilir) , Mayer'in kataloğundaki yorumlarında uygun hareketleri ve Bode'u ölçmeye yardımcı olabilir ve çift ​​yıldızların göreceli hareketini incelemeyi önerdi. Herschel (1782) benzer bir argüman kullanarak, çok sayıda çifti titizlikle ölçmeye başladı.11 Kasım 1776θ 1 Orionis ile. O ölçmek için aranan diferansiyel yıllık paralaks bir yüzyıl ve şanlı defans tarafından daha önce bir buçuk önerisi yapılan takip heliocentrism : "... astronomi için ne büyük bir ilerleme? Çünkü bu şekilde yıllık hareketi kurmanın yanı sıra yıldızın büyüklüğünü ve mesafesini de öğrenebildik. »(Galileo 1632).

Paradoksal olarak, Herschel bu son noktada katkıda edecek değildi: o kadar değildi Bessel 35 yıl sonra ilk paralaks ölçüsünü elde etmek. Öte yandan, ikili dosyalar çalışmasının kurucu bir makalesinde (1803), orbital çiftlerin bir listesini sağladı, Castor başrolde. Bir dizi ikili sistemin fiziksel doğası konusundaki ihtilaf sadece çözülmekle kalmadı, aynı zamanda Newton'un yerçekimi yasasının güneş sistemi dışında geçerli olduğu için gerçekten evrensel olduğunu kanıtlamanın yolu açıldı  ; ve son olarak, yıldızların farklı bir mutlak büyüklüğe sahip olabileceği , çünkü aynı çifte ait nesneler, dolayısıyla aynı mesafedeki nesneler genellikle büyüklükte önemli bir farka sahipti (Herschel yine de yıllarca parlaklığın mesafenin bir göstergesi olduğunu düşünmeye devam etti).

İlk noktaya gelince, Félix Savary (1827) çiftin yörüngesinin nasıl yeniden kurulacağını hesapladığında , bunu kanıtlamak için hala çeyrek asır beklemek zorunda kaldık , önemsiz olmayan bir problem çünkü gözlemlenen yörünge , gerçek yörüngenin gökyüzünün teğet düzlemi. Savary'nin ilk "dijital uygulaması", 60 yıllık bir döneme ait Ursae Majoris içindi , bu çift, Herschel the2 Mayıs 1780, oğlu John Herschel 1831'de yörüngeyi yeniden hesaplıyor.

Araştırma ve yörüngelerinden belirlenmesi ardından boyunca süreceğini de XIX inci ve XX inci  yüzyıllar. Çift ve çok yıldızlı Kataloğu nispi hareket halindeki bazı ait Camille Flammarion 1878 yılında 819 çift içeriyordu.1 st Mart 2005, görsel ikili yıldız yörüngelerinin altıncı kataloğu, 1.745 sistemin 1.832 yörüngesini içeriyordu.

Sınıflandırma

Görsel çift yıldızların ikiye ayrıldığı açıktır:

Her bileşenin gökyüzündeki pozisyonları astrometri (örneğin Hipparcos veya HST ) ile kesin olarak ölçülebiliyorsa, bu son kategori de astrometrik olabilir .

Bundan sonra, sadece Keplerian yörüngesi gösterilebilenlerle ilgileneceğiz.

Teori ve Uygulama

Hareket denklemleri

Birinciye göre ikincil yıldızın yörüngesi , kütle merkezi etrafındaki her bileşenin yörüngesiyle homotetiktir. Ekvator koordinatlarındaki hareket denklemlerinin açıklandığı astrometrik ikili değerlere başvurabiliriz, burada düğümlerin çizgisi ile gerçek yörünge düzlemindeki ana eksen arasındaki açının burada ikincil olana atıfta bulunması farkıyla ω 2 = ω 1 + π ve yarı büyük eksen a göreceli yörünge eksenidir .

Bununla birlikte, ve Herschel'in (William) çalışmasından bu yana, sekonderin göreceli konumları genellikle kutupsal koordinatlarda tanımlanır: bileşenler arasındaki ρ ayrımı (ark saniyede) ve konum açısı θ, kuzeyden doğuya pozitif olarak sayılır. Herschel (John). Gözlemlenen veriler, ρ sin θ = - Δα cos δ ve ρ cos θ = - Δδ verir ; burada Δα ve Δδ , yalnızca yörünge hareketine bağlı ekvator koordinatlarının varyasyonlarıdır ve ifadesi yörünge parametrelerinin bir fonksiyonu olarak bilinir. .

Kütleler ve parlaklık

Kepler'in üçüncü yasası ile modifiye Newton olan yazılı bir 3 / P 2 = gm / (4 π 2 ) M sistemi, toplam kütlesidir G yerçekimi sabiti , p süresi ve var yörünge yarı-büyük eksene.

Çift yıldız sorununa uyarlanmış fiziksel birimlerde, bu nedenle elimizde:

veya:

Yörüngeyi bilmek (sağ taraf) bu nedenle kütlelerin toplamına erişim sağlar, sorun yıldızın paralaksını bilmektir. Bireysel kütleleri elde etmek için görsel ikili de şu şekilde olmalıdır:

Daha iyi bir şey istemek için, kütle-parlaklık ilişkisi kullanabiliriz , ancak elde edilen kütleler artık tamamen yörünge değildir.

Sistem çözüldükçe ayrı büyüklükler mevcuttur ve paralaks biliniyorsa içsel parlaklık elde edilir.

Gözlem aletleri

Çift yıldızları gözlemlemek ve ölçmek için birçok gözlem tekniği geliştirilmiştir. Tarihinde20 Kasım 2005, WDS Kataloğundaki 588.822 çift yıldız ölçümleri ve bileşenler arasındaki ark saniye cinsinden ortalama ayrım şu şekilde ayrılmıştır:

WDS ölçümleri
Gözlem aracı % ölçümler Ayırma (")
Çerçeve + mikrometre 58 8.08
Astrograf 11 21.62
Hipparcos ve Tycho 9 11.17
Uzun odak uzaklığı fotoğrafçılığı 6 21.44
Scab interferometri 6 0.92
Teleskop + mikrometre 6 6.24
CCD Astrometri 1 15.46
Meridyen çemberi 1 34.22
Diğer (18 yöntem) 2 0.12 - 50

Diğer gözlem araçları interferometrik optik (~ 0.17 "), Uzay Teleskobu Hubble (~ 1"), gün ışığı sensörü (~ 48 "), uyarlanabilir optik (~ 2.4"), interferometri uzun taban (~ 0.12 ") , gizleme ölçüleri (~ 4,5 ") vb.

Kaynakça

Genel işler için bakınız:

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar