عندما يدور نجمان معا

منذ نظامنا الشمسي لديه واحد نجمة في صميمها ، من المنطقي أن نفترض أن كل النجوم تتشكل بشكل مستقل وتنتقل المجرة وحدها. ومع ذلك ، اتضح أن حوالي ثلث (أو ربما أكثر) جميع النجوم تولد في مجرتنا (وفي المجرات الأخرى) موجودة في أنظمة متعددة النجوم. يمكن أن يكون هناك نجمان (يسمى ثنائي) أو ثلاثة نجوم أو أكثر.

الثنائيات (نجمان يدوران حول مركز مشترك للكتلة) شائعة جدًا في السماء. أكبر النجمين في مثل هذا النظام يسمى النجم الأساسي ، بينما الأصغر هو الرفيق أو النجم الثانوي. واحدة من أشهر الثنائيات في السماء هي النجم الساطع سيريوس ، الذي لديه رفيق خافت للغاية. المفضلة الأخرى هي Albireo ، جزء من كوكبة Cygnus ، البجعة. كلاهما من السهل اكتشافه ، لكنه يتطلب مناظير أو مناظير لرؤية مكونات كل نظام ثنائي.

المصطلح نظام النجوم الثنائية لا ينبغي الخلط بينه وبين المصطلح نجمة مزدوجة. عادة ما يتم تعريف هذه الأنظمة على أنها نجمان يبدو أنهما يتفاعلان ، لكنهما في الواقع بعيدان جدًا عن بعضهما البعض وليس لهما اتصال مادي. قد يكون من المربك التمييز بينهم ، خاصة من مسافة بعيدة.

قد يكون من الصعب أيضًا تحديد النجوم الفردية لنظام ثنائي ، حيث قد يكون أحد أو كل من النجوم غير

كما يوحي الاسم ، فإن الثنائيات المرئية هي أنظمة يمكن من خلالها تحديد النجوم بشكل فردي. من المثير للاهتمام ، من أجل القيام بذلك ، من الضروري أن تكون النجوم "ليست مشرقة للغاية". (بالطبع ، المسافة إلى الأشياء هي أيضًا عامل محدد إذا كان سيتم حلها بشكل فردي أو لا.) إذا كان أحد النجوم ذو لمعان عالي ، فإن سطوعه "سيغرق" منظر رفيق. هذا يجعل من الصعب رؤيته. يتم الكشف عن الثنائيات المرئية باستخدام المقاريب أو في بعض الأحيان مع مناظير.

في كثير من الحالات ، يمكن تحديد الثنائيات الأخرى ، مثل تلك المدرجة أدناه ، على أنها ثنائيات بصرية عند ملاحظتها بأدوات قوية بما فيه الكفاية. لذا فإن قائمة الأنظمة في هذه الفئة تتزايد باستمرار حيث يتم إجراء المزيد من الملاحظات باستخدام تلسكوبات أكثر قوة.

يعد التحليل الطيفي أداة قوية في علم الفلك. إنه يسمح لعلماء الفلك بتحديد الخصائص المختلفة للنجوم ببساطة من خلال دراسة الضوء بتفاصيل دقيقة. ومع ذلك ، في حالة الثنائيات ، يمكن أن يكشف التحليل الطيفي أيضًا أن النظام النجمي قد يتكون في الواقع من نجمتين أو أكثر.

كيف يعمل هذا؟ عندما يدور نجمان حول بعضهما البعض ، فإنهما يتحركان في بعض الأحيان نحونا ، وبعيدًا عنا عن الآخرين. هذا سوف يسبب لهم ضوء أن تكون إزاحة ثم احمر مرارا وتكرارا. من خلال قياس تواتر هذه التحولات يمكننا حساب المعلومات حولها البارامترات المدارية.

نظرًا لأن الثنائيات الطيفية غالبًا ما تكون قريبة جدًا من بعضها البعض (قريبة جدًا لدرجة أنه حتى التلسكوب الجيد لا يمكنه "فصلها" عن بعضها البعض ، نادرًا ما تكون أيضًا ثنائيات بصرية. في الحالات الغريبة التي تكون فيها هذه الأنظمة عادة ما تكون قريبة جدًا من الأرض ولها فترات طويلة جدًا (كلما كانت أبعد ، كلما استغرقت وقتًا أطول لتدور حول محورها المشترك). التقارب والفترات الطويلة تجعل من السهل اكتشاف شركاء كل نظام.

الثنائيات الفلكية هي النجوم التي تبدو في المدار تحت تأثير قوة الجاذبية غير المرئية. غالبًا ما يكون النجم الثاني مصدرًا خافتًا جدًا للإشعاع الكهرومغناطيسي ، إما قزمًا بنيًا صغيرًا أو ربما نجمًا نيوترونيًا قديمًا نسج تحت خط الموت.

يمكن التحقق من المعلومات حول "النجم المفقود" عن طريق قياس الخصائص المدارية للنجم البصري. كما تستخدم منهجية العثور على الثنائيات الفلكية للعثور على الكواكب الخارجية (الكواكب خارج نظامنا الشمسي) عن طريق البحث عن "تذبذب" في نجمة. بناءً على هذه الحركة ، يمكن تحديد الكتل والمسافات المدارية للكواكب.

في كسوف الأنظمة الثنائية ، يكون المستوى المداري للنجوم مباشرة في خط نظرنا. لذلك تمر النجوم أمام بعضها البعض أثناء دورانها. عندما يمر النجم الخافت أمام النجم الساطع ، يكون هناك "تراجع" كبير في السطوع المرصود للنظام. ثم عندما يتحرك النجم الخافت خلف من ناحية أخرى ، هناك انخفاض أصغر ، ولكن لا يزال يمكن قياسه في السطوع.

استنادًا إلى المقياس الزمني لهذه الانخفاضات وحجمها ، يمكن تحديد الخصائص المدارية ، بالإضافة إلى معلومات حول الأحجام والكتل النسبية للنجوم.

يمكن أن تكون ثنائيات الكسوف مرشحًا جيدًا للثنائيات الطيفية ، على الرغم من ذلك ، مثل تلك الأنظمة ، نادرًا ما يتم العثور عليها على أنها أنظمة ثنائية بصرية.

يمكن للنجوم الثنائية أن تعلم الفلكيين الكثير عن أنظمتهم الفردية. يمكنهم أيضًا إعطاء أدلة على تكوينهم ، والظروف التي ولدوا فيها ، حيث كان يجب أن يكون هناك ما يكفي من المواد في سديم الولادة لكي يتشكلوا ولا يعطلوا بعضهم البعض. بالإضافة إلى ذلك ، لم يكن من المحتمل وجود نجوم "شقيقة" كبيرة في الجوار ، نظرًا لأن هذه النجوم قد "تلتهم" المواد اللازمة لتشكيل الثنائيات. لا يزال علم الثنائيات موضوعًا نشطًا في أبحاث علم الفلك.

تم التعديل والتحديث بواسطة كارولين كولينز بيترسن.