Yıldız sistemi - Star system

CHARA interferometer.jpg ile görüntülenen Algol üçlü yıldız sistemi
CHARA interferometre ile görüntülenen Algol AB filmi - labeled.gifHD188753 yörünge.jpg

Bir yıldız sistemi veya yıldız sistemi küçük bir sayıdır yıldızlı bu yörüngeye bağlı, birbirini çekimsel cazibe . Yerçekimine bağlı büyük bir yıldız grubuna genellikle yıldız kümesi veya galaksi denir , ancak genel olarak konuşursak, bunlar aynı zamanda yıldız sistemleridir. Yıldız sistemleri, gezegenleri ve benzeri cisimleri ( kuyruklu yıldızlar gibi ) içeren gezegen sistemleriyle karıştırılmamalıdır .

İki yıldızdan oluşan bir yıldız sistemi, ikili yıldız , ikili yıldız sistemi veya fiziksel çift ​​yıldız olarak bilinir . Hiçbir varsa gel-git etkileri, diğer kuvvetlerden hiçbir pertürbasyon ve hiçbir kütle transferi diğer böyle bir sisteme bir yıldızdan kararlı olduğunu ve her iki yıldız dışı bir yazacaktır eliptik yörüngeye etrafında ağırlık merkezinden süresiz sistemin. (Bkz. İki cisim sorunu ) . İkili sistemlere örnek olarak Sirius , Procyon ve Cygnus X-1 verilebilir , bunların sonuncusu muhtemelen bir yıldız ve bir kara delikten oluşur .

Çoklu yıldız sistemleri

Bir çoklu yıldız sistemi üç veya daha fazla oluşur yıldızlı görünmeye Dünya'da yakın gökyüzünde birbirlerine olmak. Bu, yıldızların aslında fiziksel olarak yakın ve kütleçekimsel olarak birbirine bağlı olmasından kaynaklanabilir , bu durumda fiziksel bir çoklu yıldızdır veya bu yakınlık sadece görünür olabilir, bu durumda bir optik çoklu yıldızdır Fiziksel çoklu yıldızlar da yaygın olarak bulunur. denilen birden yıldız veya çoklu yıldız sistemleri .

Çoğu çoklu yıldız sistemi üçlü yıldızlardır . Dört veya daha fazla bileşene sahip sistemlerin oluşma olasılığı daha düşüktür. Çoklu-yıldız sistemleri denir üçlü , ve üçlü veya trinary onlar 3 yıldız içeriyorsa; 4 yıldız içeriyorlarsa dörtlü veya dörtlü ; quintuple veya quintenary 5 yıldız ile; 6 yıldızlı altılı veya altılı ; septuple veya septenary 7 yıldız ile. Bu sistemler, daha karmaşık dinamiklere sahip olan ve tipik olarak 100 ila 1.000 yıldıza sahip olan açık yıldız kümelerinden daha küçüktür . Bilinen çoğu çoklu yıldız sistemi üçlüdür; daha yüksek çokluklar için, belirli bir çokluğa sahip bilinen sistemlerin sayısı, çokluk ile katlanarak azalır. Örneğin, Tokovinin'in fiziksel çoklu yıldız kataloğunun 1999 revizyonunda, açıklanan 728 sistemden 551'i üçlüdür. Ancak, şüpheli seçim etkileri nedeniyle, bu istatistikleri yorumlama yeteneği çok sınırlıdır.

Çoklu yıldız sistemleri iki ana dinamik sınıfa ayrılabilir:

(1) kararlı olan ve çok fazla etkileşime girmeyen iç içe yörüngelerden oluşan hiyerarşik sistemler ve bu nedenle hiyerarşinin her seviyesi İki cisim sorunu olarak ele alınabilir.

veya

(2) Kararsız, güçlü etkileşimli yörüngelere sahip olan ve kaotik davranış sergileyen bir n-cisim problemi olarak modellenen yamuk . 2, 3 veya 4 yıldıza sahip olabilirler.

hiyerarşik sistemler

DI Cha adlı yıldız sistemi . Sadece iki yıldız görünürken, aslında iki takım ikili yıldız içeren dörtlü bir sistemdir.

Çoğu çok yıldızlı sistem, hiyerarşik bir sistem adı verilen bir sistemde organize edilir : sistemdeki yıldızlar, her biri sistemin kütle merkezi etrafında daha büyük bir yörüngeyi geçen iki küçük gruba ayrılabilir . Bu küçük grupların her biri aynı zamanda hiyerarşik olmalıdır, bu da onların kendileri hiyerarşik olan daha küçük alt gruplara bölünmeleri gerektiği anlamına gelir. Hiyerarşinin her seviyesi, yakın çiftleri tek bir yıldızmış gibi ele alarak iki cisim problemi olarak ele alınabilir . Bu sistemlerde yörüngeler ve yıldızların hareket arasında çok az etkileşim istikrarlı yaklaşmak için devam edecektir var Kepler kararsız aksine kütle sistemin merkezi etrafında yörüngeleri trapezia sistemleri ve hatta daha karmaşık dinamiklerin çok sayıda yıldızlı içinde yıldız kümelerinin ve galaksiler .

Üçlü yıldız sistemleri

HR 6819 hiyerarşik üçlü yıldız sisteminin yörüngeleri: daha geniş bir yörüngede (ayrıca mavi) başka bir yıldız tarafından çevrelenmiş bir yıldız (yörünge mavi) ve bir kara delik (yörünge kırmızı) içeren bir iç ikili.

Bir de fiziksel üçlü bir yıldız sisteminde, her bir yıldız yörüngesinde kütle merkezini sisteminin. Genellikle, yıldızlardan ikisi yakın bir ikili sistem oluşturur ve üçüncüsü bu çifti ikili yörüngeden çok daha büyük bir mesafede yörüngede döndürür. Bu düzenlemeye hiyerarşik denir . Bu düzenlemenin nedeni, iç ve dış yörüngelerin boyut olarak karşılaştırılabilir olması durumunda, sistem dinamik olarak kararsız hale gelebilir ve bu da sistemden bir yıldızın fırlamasına neden olabilir. HR 6819 , bir yıldız ve bir yıldız kara deliğinden oluşan bir iç fiziksel ikili sistemin yörüngesinde dönen bir dış yıldıza sahip bir fiziksel hiyerarşik üçlü sisteme bir örnektir (her ne kadar HR 6819'un üçlü bir sistem olduğu fikrine son zamanlarda meydan okunmuş olsa da). Tamamı yerçekimsel olarak bağlı olmayan üçlü yıldızlar, fiziksel bir ikili ve optik bir yoldaş ( Beta Cephei gibi ) veya nadir durumlarda tamamen optik bir üçlü yıldız ( Gamma Serpentis gibi ) içerebilir .

Daha yüksek çeşitlilik

Mobil diyagramlar :
  1. multipleks
  2. tek yönlü, ikili sistem
  3. tek yönlü, üçlü sistem, hiyerarşi 2
  4. tek yönlü, dörtlü sistem, hiyerarşi 2
  5. tek yönlü, dörtlü sistem, hiyerarşi 3
  6. tek yönlü, beşli sistem, hiyerarşi 4.

Üçten fazla yıldıza sahip hiyerarşik çoklu yıldız sistemleri, bir dizi daha karmaşık düzenlemeler üretebilir. Bu düzenlemeler, Evans'ın (1968) tavandan asılı süs cep telefonlarına benzeyen mobil diyagramlar dediği şeyle organize edilebilir . Hiyerarşik sistem örnekleri sağdaki şekilde verilmiştir ( Mobil diyagramlar ). Diyagramın her seviyesi, sistemin daha küçük boyutlu iki veya daha fazla sisteme ayrışmasını gösterir. Evans , ikiden fazla çocuğu olan bir düğüm varsa, yani bazı alt sistemlerin ayrıştırılması, karşılaştırılabilir boyutta iki veya daha fazla yörünge içeriyorsa, bir diyagram çoğullama çağırır . Çünkü üçlü yıldızlar için daha önce gördüğümüz gibi, bu kararsız olabilir, birden fazla yıldızın simpleks olması beklenir , yani her seviyede tam olarak iki çocuk vardır . Evans, diyagramdaki düzey sayısını hiyerarşisi olarak adlandırır .

  • (b)'deki gibi hiyerarşi 1'in tek yönlü diyagramı bir ikili sistemi tanımlar.
  • Hiyerarşi 2'nin tek yönlü diyagramı, (c)'deki gibi üçlü bir sistemi veya (d)'deki gibi dörtlü bir sistemi tanımlayabilir.
  • Hiyerarşi 3'ün bir simpleks diyagramı, dört ila sekiz bileşenli herhangi bir yerde bir sistemi tanımlayabilir. (e)'deki mobil diyagram, yakın ikili sistemin bir bileşeninin daha da yakın bir ikili olduğu, yakın bir ikili sistemin etrafında dönen tek bir uzak bileşenden oluşan hiyerarşi 3'e sahip dörtlü bir sistemin bir örneğini göstermektedir.
  • Hiyerarşi 3'e sahip bir sistemin gerçek bir örneği, Alpha Geminorum veya α Gem olarak da bilinen Castor'dur . Daha yakından incelendiğinde iki spektroskopik ikili yıldızdan oluştuğu görülebilen görsel bir ikili yıldızdan oluşur . Kendi başına, bu (d)'deki gibi dörtlü bir hiyerarşi 2 sistemi olacaktır, ancak aynı zamanda yakın bir kırmızı cüce ikili olan daha sönük, daha uzak bir bileşen tarafından yörüngede dönmektedir. Bu, altılı bir hiyerarşi 3 sistemi oluşturur.
  • 1999 itibariyle AA Tokovinin'in Çoklu Yıldız Kataloğu'nda meydana gelen maksimum hiyerarşi 4'tür. Örneğin, Gliese 644A ve Gliese 644B yıldızları , yakın bir görsel ikili yıldız gibi görünen şeyi oluşturur ; Gliese 644B bir spektroskopik ikili dosya olduğundan , bu aslında üçlü bir sistemdir. Üçlü sistem, Gliese 644AB ile ortak hareketlerinden dolayı, üçlü sisteme yerçekimsel olarak bağlı olduğu düşünülen, daha uzak görsel yoldaş Gliese 643'e ve daha da uzak görsel yoldaş Gliese 644C'ye sahiptir. Bu, mobil diyagramı (f)'de görünen seviye 4'ün diyagramı olacak beşli bir sistem oluşturur;

Daha yüksek hiyerarşiler de mümkündür. Bu yüksek hiyerarşilerin çoğu ya sabittir ya da iç karışıklıklardan muzdariptir . Diğerleri, karmaşık çoklu yıldızların zamanla teorik olarak daha az karmaşık çoklu yıldızlara parçalanacağını düşünür, örneğin daha yaygın gözlenen üçlüler veya dörtlüler mümkündür.

trapez

Trapezia genellikle çok genç, kararsız sistemlerdir. Bunların yıldız doğumevlerinde oluştuğu ve hızla kararlı çoklu yıldızlara bölündüğü ve bu süreçte bileşenleri galaktik yüksek hızlı yıldızlar olarak çıkarabileceği düşünülmektedir . Orion Bulutsusu'nun kalbindeki Trapezyum Kümesi olarak bilinen çoklu yıldız sisteminden sonra adlandırılırlar . Bu tür sistemler nadir değildir ve genellikle parlak bulutsuların yakınında veya içinde görünür . Bu yıldızların standart hiyerarşik düzenlemeleri yoktur, ancak kararlı yörüngeler için rekabet ederler. Bu ilişkiye etkileşim denir . Bu tür yıldızlar nihayetinde, daha önce sistemdeki diğer yıldız(lar)ın yüksek hızlarda yıldızlararası uzaya fırlatılmasıyla birlikte, uzak bir yoldaşla yakın bir ikili sisteme yerleşirler. Bu dinamik , iki ikili yıldız grubunun veya çoklu bir sistemin çarpışması sırasında fırlamış olabilecek kaçak yıldızları açıklayabilir . Bu olay çıkartma ile alacak olan AE Aurigae , Mu columbae ve 53 Arietis · 200 Yukarıdaki km s -1 ve takip edilmiş Trapezium kümede yer Orion Bulutsusu yaklaşık iki milyon yıl önce.

Tanımlar ve isimlendirme

Çoklu yıldız atamaları

Birden çok yıldızın bileşenleri , sistem tanımına A , B , C , vb. son ekleri eklenerek belirtilebilir. AB gibi son ekler , A ve B'den oluşan çifti belirtmek için kullanılabilir . B , C , vb . harflerin sırası, A bileşeninden ayrılma sırasına göre atanabilir . Halihazırda bilinen bir bileşene yakın keşfedilen bileşenlere, Aa , Ba ve benzeri gibi son ekler atanabilir .

Çoklu Yıldız Kataloğundaki Adlandırma

Tokovinin'in Çoklu Yıldız Kataloğundaki alt sistem gösterimi

AA Tokovinin'in Çoklu Yıldız Kataloğu, bir mobil diyagramdaki her bir alt sistemin bir dizi rakamla kodlandığı bir sistem kullanır. Örneğin yukarıdaki mobil diyagramda (d) en geniş sisteme 1 numara verilirken, birincil bileşenini içeren alt sistem 11 ve ikincil bileşenini içeren alt sistem 12 olarak numaralandırılacaktır. Aşağıda görünen alt sistemler buna mobil diyagramda üç, dört veya daha fazla haneli sayılar verilecektir. Bu yöntemle hiyerarşik olmayan bir sistem tanımlanırken aynı alt sistem numarası birden fazla kez kullanılacaktır; örneğin, hiçbiri bir alt sistemde gruplanamayan A, B ve C olmak üzere üç görsel bileşene sahip bir sistem, AB ve AC ikililerini gösteren 1 numaralı iki alt sisteme sahip olacaktır. Bu durumda, B ve C daha sonra ikili dosyalara çözümlenirse, onlara 12 ve 13 alt sistem numaraları verilir.

Gelecekteki çoklu yıldız sistemi isimlendirmesi

Çift ve çoklu yıldızlar için mevcut isimlendirme, farklı şekillerde keşfedilen ikili yıldızlara farklı tanımlamalar (örneğin, görsel ikili yıldızlar için keşif atamaları ve ikili yıldızlar için değişken yıldız atamaları ) verildiğinden karışıklığa neden olabilir ve daha da kötüsü, bileşen harfleri bu, örneğin, bir kişinin bu yüzden, farklı yazarlar tarafından farklı atanan bir başka olabiliyorsun C . 1999'da başlayan tartışma, bu sorunu çözmek için önerilen dört planla sonuçlandı:

  • Büyük ve küçük harfler ile Arap ve Romen rakamlarını kullanan hiyerarşik bir şema olan KoMa;
  • Dewey Ondalık Sınıflandırma sistemine benzer bir hiyerarşik sayısal şema olan Urban/Corbin Tanımlama Yöntemi ;
  • Bileşenlere ve alt sistemlere keşif sırasına göre numaralar atanan hiyerarşik olmayan bir şema olan Sıralı Tanımlama Yöntemi; ve
  • WMC, Washington Multiplicity Catalog, Washington Double Star Kataloğu'nda kullanılan son eklerin ek harfler ve sayılarla genişletildiği hiyerarşik bir şemadır .

Bir atama sistemi için, sistem içindeki hiyerarşinin belirlenmesi, alt sistemlerin tanımlanmasını ve özelliklerinin hesaplanmasını kolaylaştırması avantajına sahiptir. Bununla birlikte, mevcut hiyerarşinin üstünde veya ortasında yeni bileşenler keşfedildiğinde sorunlara neden olur. Bu durumda, hiyerarşinin bir kısmı içe doğru kayacaktır. Mevcut olmadığı tespit edilen veya daha sonra farklı bir alt sisteme atanan bileşenler de sorunlara neden olur.

2000 yılında Uluslararası Astronomi Birliği'nin 24. Genel Kurulu sırasında, WMC şeması onaylandı ve 5, 8, 26, 42 ve 45. Komisyonlar tarafından kullanılabilir bir tek tip atama şemasına genişletilmesi gerektiğine karar verildi. Daha sonra, yarım saatlik sağ yükselişi kapsayan WMC şemasını kullanan bir katalog örneği hazırlandı. Konu 2003 yılında 25. Genel Kurul'da tekrar tartışıldı ve 5, 8, 26, 42 ve 45 numaralı komisyonların yanı sıra İnterferometri Çalışma Grubu tarafından WMC planının genişletilmesi ve daha da geliştirilmesi gerektiğine karar verildi. .

Örnek WMC hiyerarşik olarak düzenlenmiştir; kullanılan hiyerarşi, gözlemlenen yörünge periyotlarına veya ayrımlara dayanır. Fiziksel olmaktan çok optik olabilen birçok görsel çift ​​yıldız içerdiğinden , bu hiyerarşi sadece görünüşte olabilir. Hiyerarşinin ilk düzeyi için büyük harfler (A, B, ...), ikinci düzey için küçük harfler (a, b, ...) ve sayılar (1, 2, ..) kullanır. .) üçüncü için. Sonraki seviyeler, değişen küçük harfler ve sayılar kullanacak, ancak örnekte bunun hiçbir örneği bulunamadı.

Örnekler

İkili

Sirius A (ortada), beyaz cüce arkadaşı Sirius B (sol altta) ile Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilmiş .

üçlü

  • Alpha Centauri , ana ikili sarı cüce çifti ( Alpha Centauri A ve Alpha Centauri B ) ve uzaktaki bir kırmızı cüce , Proxima Centauri'den oluşan üçlü bir yıldızdır . A ve B birlikte, Alpha Centauri AB, α Cen AB veya RHD 1 AB olarak adlandırılan fiziksel bir ikili yıldız oluşturur ; burada AB, bunun bir ikili sistem olduğunu gösterir . İkili sistemin orta derecede eksantrik yörüngesi , bileşenlerin 11 AU kadar yakın veya 36 AU kadar uzak olmasını sağlayabilir . Alpha Centauri C olarak da adlandırılan (daha az sıklıkta olsa da) Proxima Centauri, α Cen AB'den çok daha uzaktadır (4300 ile 13.000 AU arasında) ve 547.000 (+66.000/-40.000) yıllık bir periyotla merkez çiftin yörüngesinde döner.
  • Kuzey yıldızı Polaris veya Alpha Ursae Minoris (α UMi), daha yakın yoldaş yıldızın ana yıldıza son derece yakın olduğu üçlü bir yıldız sistemidir - o kadar yakındır ki, yalnızca Polaris A (α UMi) üzerindeki yerçekimi çekicisinden biliniyordu. A) 2006 yılında Hubble Uzay Teleskobu tarafından görüntülenene kadar .
  • Gliese 667 , iki K-tipi ana dizi yıldızı ve bir kırmızı cüceden oluşan üçlü bir yıldız sistemidir . Kırmızı cüce C, iki ila yedi gezegene ev sahipliği yapıyor; bunlardan biri, Cc, doğrulanmamış Cf ve Ce ile birlikte potansiyel olarak yaşanabilir.
  • HD 188753 yaklaşık 149 bulunan üçlü yıldız sistemidir ışık yılı uzaklıkta Dünya'ya içinde takımyıldızı Kuğu . Sistem, sarı bir cüce olan HD 188753A ; HD 188753B, turuncu bir cüce ; ve HD 188753C, kırmızı bir cüce . B ve C birbirlerini 156 günde bir, grup olarak ise A yörüngesini 25,7 yılda bir yörüngede döndürürler.
  • Fomalhaut (α PsA, α Piscis Austrini), Piscis Austrinus takımyıldızında bulunan üçlü bir yıldız sistemidir . Üçlü bir sistem olduğu 2013 yılında, K tipi parlama yıldızı TW Piscis Austrini ve kırmızı cüce LP 876-10'un uzayda doğru hareketi paylaştığı doğrulandığında keşfedildi. Birincil, erken Güneş Sistemi'ninkine benzer, ancak çok daha büyük bir toz diskine sahiptir. Aynı zamanda bir gaz devi olan Fomalhaut b içerir . Aynı yıl, üçüncül yıldız LP 876-10'un da bir toz diski barındırdığı doğrulandı.
  • HD 181068 , kırmızı bir dev ve iki ana dizi yıldızından oluşan benzersiz bir üçlü sistemdir . Yıldızların yörüngeleri, üç yıldızın da birbirini tutacağı şekilde yönlendirilir.

Kuvaterner

HD 98800 , TW Hydrae birliğinde bulunan dörtlü bir yıldız sistemidir .
  • Capella , Güneş Sistemi'nden yaklaşık 42 ışıkyılı uzaklıkta, bir çift kırmızı cüce tarafından yörüngede dönen bir çift dev yıldız . Görünür kadir -0,47 civarındadır ve Capella'yı gece gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biri yapar.
  • 4 Erboğa
  • Mizar'ın 1650'de Giovanni Battista Riccioli tarafından gözlemlendiğinde keşfedilen ilk ikili yıldız olduğu söylenir . 1 ama muhtemelen daha önce Benedetto Castelli ve Galileo tarafından gözlemlenmiştir . Daha sonra, Mizar A ve B bileşenlerinin spektroskopisi , her ikisinin de ikili yıldız olduklarını ortaya çıkardı.
  • HD98800
  • Kepler-64 sistem gezegen vardır PH1 (tarafından 2012 yılında keşfedilen gezegen avcıları grubunun bir parçası Zooniverse bir dörtlü yıldız sisteminde olduğu bilinen ilk gezegen yapma dört yıldızlı iki, yörüngedeki).
  • KOI-2626 , Dünya büyüklüğünde bir gezegene sahip ilk dörtlü yıldız sistemidir.
  • Xi Tauri 222 hakkında yer alan (Tauri'ye ξ Tau ξ), ışık yılı uzakta, bir olduğu spektroskopik üç mavi-beyaz B- oluşan ve gölgede dörtlü yıldız tipi anakol yıldızlı bir birlikte F-tipi yıldızı . İki yıldızlı bir yakın içindedir yörüngeye ve her 7.15 gün bir kez birbirlerini etrafında döner. Bunlar da her 145 günde bir üçüncü yıldızın yörüngesinde döner. Dördüncü yıldız, kabaca her elli yılda bir diğer üç yıldızın yörüngesinde döner.

Beşli Yıldönümü

seksenary

Septenary

Ayrıca bakınız

Dipnotlar

Referanslar

Dış bağlantılar

Bireysel örnekler