כששני כוכבים מקיפים ביחד

מאז מערכת השמש שלנו יש יחיד כוכב בלבה הגיוני להניח שכל הכוכבים נוצרים באופן עצמאי ונוסעים בגלקסיה לבדה. עם זאת, מסתבר שכשליש (או אולי אפילו יותר) מכל הכוכבים נולדים בגלקסיה שלנו (ובגלקסיות אחרות) קיימים במערכות מרובות כוכבים. יכולים להיות שני כוכבים (נקראים בינאריים), שלושה כוכבים, או אפילו יותר.

בינאריים (שני כוכבים המסתובבים סביב מרכז מסה משותף) נפוצים מאוד בשמיים. הגדול מבין שני הכוכבים במערכת כזו נקרא הכוכב הראשוני, בעוד שהקטן יותר הוא המלווה או הכוכב המשני. אחד הבינאריות הידועות ביותר בשמיים הוא הכוכב הבהיר סיריוס, שיש לו בן לוויה עמום מאוד. חביב נוסף הוא אלבירו, חלק מהקבוצה הכוכבת סייגנוס, הברבור. שניהם קלים לאתר, אך זה דורש טלסקופ או משקפת כדי לראות את הרכיבים של כל מערכת בינארית.

התנאי מערכת כוכבים בינארית לא צריך להתבלבל עם המונח כוכב כפול. מערכות כאלה מוגדרות בדרך כלל כשני כוכבים שנראים כמתקיימים אינטראקציה, אך למעשה הם מרוחקים מאוד זה מזה ואין להם קשר פיזי. זה יכול להיות מבלבל להבדיל ביניהם, במיוחד מרחוק.

זה יכול להיות די קשה לזהות את הכוכבים הבודדים של מערכת בינארית, מכיוון שאחד הכוכבים או שניהם עשויים להיות לא

כפי שהשם מרמז, בינארות חזותיות הן מערכות בהן ניתן לזהות את הכוכבים באופן פרטני. מעניין לציין שכדי לעשות זאת, הכוכבים צריכים להיות "לא בהירים מדי". (כמובן שהמרחק לאובייקטים הוא גם גורם מכריע אם הם יפתרו בנפרד או לא.) אם אחד הכוכבים הוא בעל בהירות גבוהה, אז בהירותו "תטביע" את הנוף של בן לוויה. זה מקשה על הראייה. בינאריים חזותיים מתגלים באמצעות טלסקופים, או לעיתים בעזרת משקפות.

במקרים רבים ניתן לקבוע כי בינאריים אחרים, כמו אלה המפורטים להלן, הם בינאריים חזותיים כאשר הם נצפים במכשירים חזקים מספיק. אז רשימת המערכות בכיתה זו הולכת וגדלה ככל שתצפיות נוספות נעשות באמצעות טלסקופים חזקים יותר.

ספקטרוסקופיה היא כלי רב עוצמה באסטרונומיה. זה מאפשר לאסטרונומים לקבוע תכונות שונות של כוכבים פשוט על ידי לימוד האור שלהם בפרטי פרטים. עם זאת, במקרה של בינאריים, ספקטרוסקופיה יכולה גם לגלות שמערכת כוכבים עשויה, למעשה, להיות מורכבת משני כוכבים או יותר.

איך זה עובד? כששני כוכבים מקיפים זה את זה הם לפעמים יתקדמו לעברנו, והתרחקו מאיתנו לאחרים. זה יגרום שלהם אור להיות מכחול לאחר מכן מופר אדום שוב ושוב. על ידי מדידת תדירות התזוזות הללו אנו יכולים לחשב מידע אודות שלהם פרמטרים מסלולית.

מכיוון שהבינאריים הספקטרוסקופיים בדרך כלל קרובים זה לזה מאוד (קרוב כל כך שאפילו טלסקופ טוב לא יכול "לפצל" אותם זה מזה, הם לעתים נדירות הם גם בינאריים חזותיים. במקרים משונים שהם נמצאים, מערכות אלו בדרך כלל קרובות מאוד לכדור הארץ ויש להן תקופות ארוכות מאוד (ככל שהן רחוקות יותר ממה שהן, כך לוקח יותר זמן למסלול סביב הציר המשותף שלהן). קלות ותקופות ארוכות מקלות על השותפים של כל מערכת.

בינאריים אסטרומטריים הם כוכבים הנראים במסלול תחת השפעה של כוח כבידה לא נראה. לעיתים קרובות, הכוכב השני הוא מקור עמום מאוד לקרינה אלקטרומגנטית, או ננס חום קטן או אולי כוכב נויטרונים ותיק מאוד שהסתובב מתחת לקו המוות.

ניתן לבדוק מידע על "הכוכב החסר" על ידי מדידת המאפיינים המסלוליים של הכוכב האופטי. המתודולוגיה למציאת בינאריים אסטרומטריים משמשת גם למציאת exoplanets (כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש שלנו) על ידי חיפוש "נדנדות" בכוכב. על בסיס תנועה זו ניתן לקבוע את ההמונים והמרחקים המסלוליים של כוכבי הלכת.

במערכות בינאריות של הליקוי מישור המסלול של הכוכבים נמצא ישירות בקו הראייה שלנו. לכן הכוכבים עוברים זה מול זה בזמן שהם מסתובבים. כאשר הכוכב העמום עובר מול הכוכב הבהיר יותר יש "טבילה" משמעותית בהירותה הנצפית של המערכת. ואז כשהכוכב העמום נע מאחור השני, יש טבילה קטנה יותר אך עדיין ניתנת למדידה בהירות.

על סמך סולם הזמן והגדלים של מטבלים אלו, ניתן לקבוע את מאפייני המסלול, כמו גם מידע על הגודל וההמונים היחסיים של הכוכבים.

בינריות של ליקוי-רוח יכולות להיות מועמדות טובות גם עבור בינארות ספקטרוסקופיות, אולם כמו מערכות אלה הן לעתים נדירות אף אם הן מערכות בינאריות חזותיות.

כוכבים בינאריים יכולים ללמד אסטרונומים רבות על המערכות האישיות שלהם. הם יכולים גם לתת רמזים להיווצרותם, ולתנאים שבהם נולדו, מכיוון שהיה צריך להיות מספיק חומר בערפילית הלידה כדי ששניהם יווצרו ולא ישבשו זה את זה. בנוסף, לא היו ככל הנראה כוכבים גדולים "אחים" בקרבת מקום, מכיוון שאלו היו "אוכלים" את החומר הדרוש להיווצרות הבינארי. מדע הבינאריים הוא עדיין נושא פעיל במחקר אסטרונומיה.

נערך ועודכן על ידי קרולין קולינס פיטרסן.