Дополнительные материалы к интервью Матильды О'Доннел Макэлрой с пришельцем, выжившим в кораблекрушении в пустыне Нью-Мексико вблизи базы ВВС США «Розуэлл» в 1947 году.
Я взяла на себя труд переписать, отредактировать и добавить комментарии к книге «Интервью с пришельцем» Лоуренса Спенсера, созданную по воспоминаниям Матильды, спустя 60 лет после инцидента. В данной части моё дополнение относительно систем с двойными звёздами. В одной из таких по сообщению пришельца Эйрл находится её родной мир.
Предыдущие части: Часть 1, Часть 2.
«Версия» (пересказ «Интервью с пришельцем») Часть 2А. Дом
Двойные звёзды, открытие
Открытие систем с двойными и кратными (три и более) звёздами связано с изучением переменных звёзд. Тех, что меняют видимую яркость. Такие звёзды наблюдались астрономами ещё в древности. Например, древние египтяне заметили периодическое, почти каждые три дня, угасание и повышение яркости звезды, которую назвали в честь бога неба и солнца (в облике сокола) Гора.
Мы видим её до сих пор, зная под другим именем: β Персея (то есть вторая по яркости звезда в созвездии Персей) или Алголь. Имя «Алголь» пришло от арабских астрономов и в переводе означает «злой дух». В старых атласах переменный Алголь изображался, как глаз головы горгоны Медузы, побеждённой Персеем. Как будто даже после смерти чувырла продолжала подмигивать людям:
В конце XVIII века молодой англичанин, любитель астрономии, Джон Гудрайк наблюдал за β Персея из своей домашней обсерватории.
При исследовании переменных звёзд астрономы строят график зависимости яркости звезды от времени наблюдения, который называется кривой блеска. Гудрайк заметил, что кривая блеска Алголя рисуется строго периодичной. На ней видно резкое и глубокое падение блеска звезды, происходящее строго каждые 2 дня 20 часов и 49 минут. После этого блеск быстро возвращается к исходному состоянию:
Первую гипотезу переменного сияния выдвинул сам Джон Гудрайк. Он предположил, что Алголь в действительности не одна звезда, а система из двух небесных тел, которые между собой связаны силами тяготения и также вращаются вокруг друг друга. Одно из тел яркое, другое тусклое и раз в период второе затмевает собой первое; поэтому на кривой блеска мы наблюдаем главный минимум.
И это предположение оказалось верным. Алголь — звезда кратной системы, состоящей из трёх звёзд, последнюю из которых увидели в XX веке.
Другой англичанин Уильям Гершель опубликовал первый каталог двойных звёзд. Первый телескоп Гершель сконструировал в 1774 году, после чего в течение девяти лет проводил исследования неба, отыскивая двойные и кратные небесные тела.
Вашингтонский каталог визуально-двойных звёзд (англ. Washington Double Star Catalog, WDS) — каталог двойных звёзд, который в настоящее время поддерживается Военно-морской обсерваторией США. В каталоге представлены положения, видимые величины, собственные движения и спектральные классы 115 769 пар двойных звёзд (по состоянию на январь 2012 года). Каталог также включает в себя информацию о кратных звёздных системах.
Дело Уильяма Гершеля продолжил его сын Джон Фредери́к Уи́льям Ге́ршель. John Frederick William Herschel (7 марта 1792 — 11 мая 1871) — английский полимат, химик, математик, астроном и физик, изобретатель и экспериментальный фотограф, оратор, популяризатор науки. Член Лондонского королевского общества. Джон Гершель работал над каталогом двойных звёзд в период 1820 — 1840 годов.
Двойные звёзды, классификация
В ясную ночь, взглянув в телескоп, или даже невооруженным глазом на небольшом участке неба мы увидим группы звёзд. В них видно две, три, а то и больше звёзд, расположены близко друг к другу. Но, как понимаете, это не означает, что они действительно близко расположены друг к другу в пространстве. В большинстве случаев это звёзды, которые просто удачно спроецировались примерно на одно и тоже место небесной сферы.
Такие пары, не связанные силами тяготения, называют оптически-двойными звёздами, как, например, компоненты звезды α Весов. Пары звёзд, которые представляют единую систему, называют физически-двойными. Первые из них нашёл Гершель, чья заслуга в том, что он смог определить, что они действительно связаны.
Астрономия XXI века считает системы с двойными звёздами крайне распространенными в космосе. Почти половина наблюдаемых звёзд физически-двойные или кратные! Это не удивительно — звёзды, как правило, образуются группами и часто остаются вместе в течение жизни. Одна из таких групп звёзд, которую мы можем наблюдать, — скопление Плеяды в созвездии Телец.
В тех случаях, когда можно непосредственно в телескоп наблюдать обе компоненты системы, её называют визуально-двойной.
Звёздную пару Алголь, благодаря современной технике, смогли различить визуально. Ранее же двойственность таких звёзд определяли по спектру. Такие звёзды называют спектрально-двойные. Если плоскость звёздных орбит расположена под небольшим углом к лучу зрения, то в спектрах звёзд из-за эффекта Доплера наблюдается периодическое раздвоение спектральных линий, общих для двух звёзд. Измеряя положение линий, можно определить период обращения пары, форму орбит, а иногда даже массу и размеры самих звёзд.
Двойные звёзды. Расчёты
В физическом смысле система звёзд считается гравитационно связанной, если полная кинетическая энергия их движения вокруг общего центра масс оказывается меньше по абсолютной величине, чем полная потенциальная энергия их гравитационного взаимодействия:
E кин., полн. < |E пот., полн.|
В случае системы состоящей только из двух звёзд это значит, что скорость каждой из них меньше второй космической скорости. Втора́я косми́ческая ско́рость — наименьшая скорость, которую необходимо придать стартующему с поверхности небесного тела объекту. Для Земли она равна 11,2 км/с.
Наблюдение двойной звезды ξ Большой медведицы в период с 1900 по 1960 год позволило рассчитать массы, входящих в систему звёзд. Под действием силы тяготения звезда-спутник делает один оборот по своей эллиптической орбите за 60 лет. Определив большую полуось этой орбиты, по Третьему закону Кеплера рассчитали суммарную массу двойной системы в массах солнца:
m1 + m2 = 2,2 M⊙
Рассматривая движение одной звезды относительно другой, более яркой, условно считали её неподвижной. В действительности обе звезды вращаются по эллипсам вокруг общего центра масс:
В результате расчетов оказалось, что массы звёзд в системе примерно равны и каждая превышает массу Солнца на 10%.
ВЫВОД
Современные телескопы каждый день наблюдают сотни миллионов звёзд. Половина из них являются связанными звёздными системами. Так как кратные системы, состоящие из 3-х, 4-х и даже 7-ми звёзд физически не устойчивы, подавляющее большинство связанных систем двойные. Это не противоречит сообщению Эйрл о том, что у планеты её родного мира две звезды и три луны. А ещё это означает, что с вероятностью в 50% у нашей Земли могло бы быть два солнца.
Продолжение следует. Спасибо за ваше внимание! Увидимся в следующей части ❤ Ставьте лайки, пишите комментарии, отправляйте ссылку друзьям.
