Ein binärer Stern ist ein Sternsystem, das aus zwei Sternen besteht, die um ihr allgemeines Zentrum der Masse umkreisen. Der hellere Stern wird die Vorwahl genannt, und der andere ist sein dazugehöriger Stern, kommt oder sekundär. Die Forschung zwischen dem Anfang des 19. Jahrhunderts und weist heute darauf hin, dass viele Sterne Teil entweder von binären Sternsystemen oder von Sternsystemen mit mehr als zwei Sternen, genannt vielfache Sternsysteme sind. Doppelter Stern des Begriffes kann synonymisch mit dem binären Stern verwendet werden, aber mehr allgemein kann ein doppelter Stern entweder ein binärer Stern oder ein optischer doppelter Stern sein, der aus zwei Sternen ohne physische Verbindung besteht, aber der eng miteinander im Himmel, wie gesehen, von der Erde erscheint. Ein doppelter Stern kann beschlossen werden, optisch zu sein, wenn seine Bestandteile genug verschiedene richtige Bewegungen oder radiale Geschwindigkeiten haben, oder wenn Parallaxe-Maße seine zwei Bestandteile offenbaren, um in genug verschiedenen Entfernungen von der Erde zu sein. Die meisten bekannten doppelten Sterne sind noch nicht beschlossen worden, entweder gebunden zu werden, binäre Sternsysteme oder optisch verdoppeln sich.

Binäre Sternsysteme sind in der Astrophysik sehr wichtig, weil Berechnungen ihrer Bahnen den Massen ihrer Teilsterne erlauben, direkt bestimmt zu werden, der der Reihe nach andere Sternrahmen, wie Radius und Dichte erlaubt, um indirekt geschätzt zu werden. Das bestimmt auch eine empirische Massenlichtstärke-Beziehung (MLR), von der die Massen von einzelnen Sternen geschätzt werden können.

Binäre Sterne werden häufig optisch entdeckt, in welchem Fall sie Sehdualzahlen genannt werden. Viele Sehdualzahlen haben lange Augenhöhlenperioden von mehreren Jahrhunderten oder Millennien und haben deshalb Bahnen, die unsicher oder schlecht bekannt sind. Sie können auch durch indirekte Techniken, wie Spektroskopie (spektroskopische Dualzahlen) oder astrometry (astrometric Dualzahlen) entdeckt werden. Wenn ein binärer Stern zufällig in einem Flugzeug entlang unserer Gesichtslinie umkreist, werden seine Bestandteile verfinstern und einander durchqueren; diese Paare werden genannt, Dualzahlen verfinsternd, oder, weil sie durch ihre Änderungen in der Helligkeit während Eklipsen und Durchfahrten, photometrischer Dualzahlen entdeckt werden.

Wenn Bestandteile in binären Sternsystemen nah genug sind, können sie ihre gegenseitigen Außensternatmosphären Gravitations-verdrehen. In einigen Fällen können diese nahen binären Systeme Masse austauschen, die ihre Evolution zu Stufen bringen kann, die einzelne Sterne nicht erreichen können. Beispiele von Dualzahlen sind Sirius und Cygnus x-1 (von denen ein Mitglied wahrscheinlich ein schwarzes Loch ist). Binäre Sterne sind auch als die Kerne von vielen planetarischen Nebelflecken üblich, und sind die Ahnen sowohl von novae als auch von Typ Ia supernovae.

Entdeckung

Der binäre Begriff wurde zuerst in diesem Zusammenhang von Herrn William Herschel 1802 gebraucht, als er geschrieben hat:

Durch die moderne Definition der Begriff wird binärer Stern allgemein auf Paare von Sternen eingeschränkt, die um ein allgemeines Zentrum der Masse kreisen. Binäre Sterne, die mit einem Fernrohr oder interferometric Methoden aufgelöst werden können, sind als Sehdualzahlen bekannt. Für die meisten bekannten binären Sehsterne ist eine ganze Revolution noch nicht beobachtet worden, wie man beobachtet, sind sie entlang einem gekrümmten Pfad oder einem teilweisen Kreisbogen gereist.

Doppelter Stern des allgemeineren Begriffes wird für Paare von Sternen verwendet, die, wie man sieht, eng miteinander im Himmel sind. Diese Unterscheidung wird auf Sprachen außer Englisch selten gemacht. Doppelte Sterne können binäre Systeme sein oder können bloß zwei Sterne sein, die scheinen, eng miteinander im Himmel zu sein, aber gewaltig verschiedene wahre Entfernungen von der Sonne zu haben. Die Letzteren werden optisch genannt verdoppelt sich oder optische Paare.

Seit der Erfindung des Fernrohrs sind viele Paare von doppelten Sternen gefunden worden. Frühe Beispiele schließen Mizar und Acrux ein. Wie man beobachtete, war Mizar, im Großen Bären (Ursa Größer), durch Giovanni Battista Riccioli 1650 (und wahrscheinlich früher durch Benedetto Castelli und Galileo) doppelt. Wie man entdeckte, war der helle südliche Stern Acrux, im Südlichen Kreuz, durch den Vater Fontenay 1685 doppelt.

John Michell war erst, um darauf hinzuweisen, dass doppelte Sterne einander physisch beigefügt werden könnten, als er 1767 behauptet hat, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein doppelter Stern wegen einer Zufallsanordnung war, klein war. William Herschel hat begonnen, doppelte Sterne 1779 zu beobachten, und hat bald danach Kataloge von ungefähr 700 doppelten Sternen veröffentlicht. Vor 1803 hatte er Änderungen in den Verhältnispositionen in mehreren doppelten Sternen über den Kurs von 25 Jahren beobachtet und beschlossen, dass sie binäre Systeme sein müssen; die erste Bahn eines binären Sterns wurde jedoch bis 1827 nicht geschätzt, als Félix Savary die Bahn von Xi Ursae Majoris geschätzt hat. Seit dieser Zeit sind noch viele doppelte Sterne katalogisiert und gemessen worden. Washington Doppelter Sternkatalog, eine Datenbank von doppelten von der USA-Marinesternwarte kompilierten Sehsternen, enthält mehr als 100,000 Paare von doppelten Sternen, einschließlich des optischen verdoppelt sich sowie binäre Sterne. Bahnen sind für nur einige tausend dieser doppelten Sterne bekannt, und, wie man festgestellt hat, sind die meisten nicht entweder wahre Dualzahlen oder optische doppelte Sterne gewesen. Das kann durch das Beobachten der Verhältnisbewegung der Paare bestimmt werden. Wenn die Bewegung ein Teil einer Bahn ist, oder wenn die Sterne ähnliche radiale Geschwindigkeiten haben und der Unterschied in ihren richtigen Bewegungen im Vergleich zu ihrer allgemeinen richtigen Bewegung klein ist, ist das Paar wahrscheinlich physisch. Eine der Aufgaben, die für Sehbeobachter von doppelten Sternen bleibt, soll genügend Beobachtungen erhalten, um Gravitationsverbindung zu beweisen oder zu widerlegen.

Klassifikationen

Methoden der Beobachtung

Binäre Sterne werden in vier Typen gemäß dem Weg eingeteilt, auf den sie beobachtet werden: visuell, durch die Beobachtung; spektroskopisch, durch periodische Änderungen in geisterhaften Linien; photometrisch, durch Änderungen in der Helligkeit durch eine Eklipse verursacht; oder astrometrically, durch das Messen einer Abweichung in einer Position eines Sterns von einem ungesehenen Begleiter verursacht. Jeder binäre Stern kann mehreren dieser Klassen gehören; zum Beispiel verfinstern mehrere spektroskopische Dualzahlen auch Dualzahlen.

Sehdualzahlen

Ein binärer Sehstern ist ein binärer Stern, für den die winkelige Trennung zwischen den zwei Bestandteilen groß genug ist, ihnen zu erlauben, als ein doppelter Stern in einem Fernrohr oder sogar Hochleistungsfernglas beobachtet zu werden. Die winkelige Entschlossenheit des Fernrohrs ist ein wichtiger Faktor in der Entdeckung von Sehdualzahlen, und weil besser winkelige Entschlossenheiten auf die binäre steigende Sternbeobachtungszahl von Sehdualzahlen angewandt werden, wird entdeckt. Die Helligkeit der zwei Sterne ist auch ein wichtiger Faktor, weil hellere Sterne härter sind, sich wegen ihres grellen Scheins zu trennen als die dunkleren.

Der hellere Stern einer Sehdualzahl ist der primäre Stern, und der Abblendschalter wird als das sekundäre betrachtet. In einigen Veröffentlichungen (besonders ältere) wird ein schwacher sekundärer das Kommen genannt (Mehrzahlcomites). Wenn die Sterne dieselbe Helligkeit sind, wird die Entdecker-Benennung für die Vorwahl gewöhnlich akzeptiert.

Der Positionswinkel des sekundären in Bezug auf die Vorwahl wird zusammen mit der winkeligen Entfernung zwischen den zwei Sternen gemessen. Die Zeit der Beobachtung wird auch registriert. Nach einer ausreichenden Anzahl von Beobachtungen werden über eine Zeitdauer von der Zeit registriert, sie werden in Polarkoordinaten mit dem primären Stern am Ursprung geplant, und die wahrscheinlichste Ellipse wird durch diese solche Punkte gezogen, dass das Gesetz von Keplerian von Gebieten zufrieden ist. Diese Ellipse ist als die offenbare Ellipse bekannt, und ist der Vorsprung der wirklichen elliptischen Bahn des sekundären in Bezug auf die Vorwahl auf dem Flugzeug des Himmels. Von dieser geplanten Ellipse können die ganzen Elemente der Bahn geschätzt werden, wo die Halbhauptachse nur in winkeligen Einheiten ausgedrückt werden kann, wenn die Sternparallaxe, und folglich die Entfernung, des Systems nicht bekannt sind.

Spektroskopische Dualzahlen

Manchmal kommen die einzigen Beweise eines binären Sterns aus der Wirkung von Doppler auf sein ausgestrahltes Licht. In diesen Fällen besteht die Dualzahl aus einem Paar von Sternen, wohin sich die geisterhaften Linien im von jedem Stern ausgestrahlten Licht zuerst zum Blau dann zum Rot bewegen, weil sich jeder zuerst zu uns, und dann weg von uns während seiner Bewegung über ihr allgemeines Zentrum der Masse mit der Periode ihrer allgemeinen Bahn bewegt.

In diesen Systemen ist die Trennung zwischen den Sternen gewöhnlich, und die Augenhöhlengeschwindigkeit sehr hoch sehr klein. Wenn das Flugzeug der Bahn zufällig auf der Gesichtslinie rechtwinklig ist, werden die Augenhöhlengeschwindigkeiten Bestandteile in der Gesichtslinie haben, und die beobachtete radiale Geschwindigkeit des Systems wird sich regelmäßig ändern. Da radiale Geschwindigkeit mit einem Spektrometer durch das Beobachten der Verschiebung von Doppler der geisterhaften Linien der Sterne gemessen werden kann, sind die auf diese Weise entdeckten Dualzahlen als spektroskopische Dualzahlen bekannt. Die meisten von diesen können als eine Sehdualzahl sogar mit Fernrohren der höchsten vorhandenen sich auflösenden Macht nicht aufgelöst werden.

In einigen spektroskopischen Dualzahlen sind geisterhafte Linien von beiden Sternen sichtbar, und die Linien sind abwechselnd doppelt und einzeln. Solch ein System ist als eine doppelt linierte spektroskopische Dualzahl bekannt (häufig hat "SB2" angezeigt). In anderen Systemen wird das Spektrum von nur einem der Sterne gesehen, und die Linien im Spektrum bewegen sich regelmäßig zum Blau dann zu rot und zurück wieder. Solche Sterne sind als einzeln linierte spektroskopische Dualzahlen ("SB1") bekannt.

Die Bahn einer spektroskopischen Dualzahl wird durch das Bilden einer langen Reihe von Beobachtungen der radialen Geschwindigkeit von einer oder beider Bestandteile des Systems bestimmt. Die Beobachtungen werden gegen die Zeit geplant, und von der resultierenden Kurve wird eine Periode bestimmt. Wenn die Bahn dann kreisförmig ist, wird die Kurve eine Sinuskurve sein. Wenn die Bahn elliptisch ist, wird die Gestalt der Kurve von der Seltsamkeit der Ellipse und der Orientierung der Hauptachse bezüglich der Gesichtslinie abhängen.

Es ist unmöglich, individuell die Halbhauptachse a und die Neigung des Bahn-Flugzeugs i zu bestimmen. Jedoch können das Produkt der Halbhauptachse und der Sinus der Neigung (d. h. eine Sünde i) direkt in geradlinigen Einheiten (z.B Kilometer) bestimmt werden. Wenn entweder a oder ich durch andere Mittel bestimmt werden können, weil im Fall von der Verdunkelung von Dualzahlen eine vollständige Lösung für die Bahn gefunden werden kann.

Binäre Sterne, die sowohl visuelle als auch spektroskopische Dualzahlen sind, sind selten, und sind eine wertvolle Quelle der wertvollen Information, wenn gefunden. Binäre Sehsterne haben häufig große wahre Trennungen mit Perioden, die in Jahrzehnten zu Jahrhunderten gemessen sind; folglich haben sie gewöhnlich Augenhöhlengeschwindigkeiten, die zu klein sind, um spektroskopisch gemessen zu werden. Umgekehrt bewegen sich spektroskopische binäre Sterne schnell in ihren Bahnen, weil sie eng miteinander gewöhnlich zu nahe als Sehdualzahlen, entdeckt werden sollen. Dualzahlen, die sowohl visuell als auch so spektroskopisch sind, müssen relativ Erde nah sein.

Verdunkelung von Dualzahlen

Ein verfinsternder binärer Stern ist ein binärer Stern, in dem das Bahn-Flugzeug der zwei Sterne so fast in der Gesichtslinie des Beobachters liegt, dass die Bestandteile gegenseitige Eklipsen erleben. Im Fall, wo die Dualzahl auch eine spektroskopische Dualzahl und die Parallaxe des Systems ist, ist bekannt, die Dualzahl ist für die Sternanalyse ziemlich wertvoll. ALGOL ist das am besten bekannte Beispiel einer binären Verdunkelung.

Im letzten Jahrzehnt ist Maß, die grundsätzlichen Rahmen von Dualzahlen zu verfinstern, möglich mit 8-Meter-Klassenfernrohren geworden. Das macht es ausführbar, sie als Standardkerzen zu verwenden. Kürzlich sind sie verwendet worden, um direkte Entfernungsschätzungen dem LMC, SMC, Andromeda Galaxy und Triangulum Galaxy zu geben. Die Verdunkelung von Dualzahlen bietet eine direkte Methode an, die Entfernung zu Milchstraßen zu einem neuen verbesserten 5-%-Niveau der Genauigkeit zu messen.

Verfinsternde Dualzahlen sind variable Sterne, nicht weil sich das Licht der individuellen Bestandteile ändert, aber wegen der Eklipsen. Die leichte Kurve einer binären Verdunkelung wird durch Perioden des praktisch unveränderlichen Lichtes mit periodischen Fällen in der Intensität charakterisiert. Wenn einer der Sterne größer ist als der andere, wird einer durch eine Gesamteklipse verdunkelt, während der andere durch eine Ringeklipse verdunkelt wird.

Die Periode der Bahn einer binären Verdunkelung kann von einer Studie der leichten Kurve bestimmt werden, und die Verhältnisgrößen der individuellen Sterne können in Bezug auf den Radius der Bahn durch das Beobachten bestimmt werden, wie schnell sich die Helligkeit als die Scheibe des nahen Sterngleitens über die Scheibe des entfernten Sterns ändert. Wenn es auch eine spektroskopische Dualzahl ist, können die Augenhöhlenelemente auch bestimmt werden, und die Masse der Sterne kann relativ leicht bestimmt werden, was bedeutet, dass die Verhältnisdichten der Sterne in diesem Fall bestimmt werden können.

Dualzahlen von Astrometric

Astronomen haben einige Sterne dass anscheinend Bahn um einen leeren Raum entdeckt. Dualzahlen von Astrometric sind relativ nahe gelegene Sterne, die, wie man sehen kann, um einen Punkt im Raum ohne sichtbaren Begleiter wackeln. Dieselbe für gewöhnliche Dualzahlen verwendete Mathematik kann angewandt werden, um die Masse des fehlenden Begleiters abzuleiten. Der Begleiter konnte sehr dunkel sein, so dass es zurzeit unfeststellbar oder durch den grellen Schein seiner Vorwahl maskiert ist, oder es ein Gegenstand sein konnte, der wenig oder keine elektromagnetische Radiation, zum Beispiel ein Neutronenstern ausstrahlt.

Die Position des sichtbaren Sterns wird sorgfältig gemessen und entdeckt, um sich wegen des Gravitationseinflusses von seinem Kollegen zu ändern. Die Position des Sterns wird hinsichtlich entfernterer Sterne wiederholt gemessen, und dann für periodische Verschiebungen in der Position überprüft. Normalerweise kann dieser Typ des Maßes nur auf nahe gelegenen Sternen, wie diejenigen innerhalb von 10 parsecs durchgeführt werden. Nahe gelegene Sterne haben häufig eine relativ hohe richtige Bewegung, so werden astrometric Dualzahlen scheinen, einem sinusförmigen Pfad über den Himmel zu folgen.

Wenn der Begleiter genug massiv ist, um eine erkennbare Verschiebung in der Position des Sterns zu verursachen, dann kann seine Anwesenheit abgeleitet werden. Von genauen astrometric Maßen der Bewegung des sichtbaren Sterns im Laufe eines genug langen Zeitraumes der Zeit kann die Information über die Masse des Begleiters und seine Augenhöhlenperiode bestimmt werden. Wenn auch der Begleiter nicht sichtbar ist, können die Eigenschaften des Systems von den Beobachtungen mit den Gesetzen von Kepler bestimmt werden.

Diese Methode, Dualzahlen zu entdecken, wird auch verwendet, um extrasolar Planeten ausfindig zu machen, die einen Stern umkreisen. Jedoch sind die Voraussetzungen, um dieses Maß durchzuführen, wegen des großen Unterschieds im Massenverhältnis, und der normalerweise lange Zeitraum der Bahn des Planeten sehr anspruchsvoll. Die Entdeckung von Positionsverschiebungen eines Sterns ist eine sehr anspruchsvolle Wissenschaft, und es ist schwierig, die notwendige Präzision zu erreichen. Raumfernrohre können die verschwimmende Wirkung der Atmosphäre der Erde vermeiden, auf genauere Entschlossenheit hinauslaufend.

Konfiguration des Systems

Eine andere Klassifikation basiert auf der Entfernung der Sterne hinsichtlich ihrer Größen:

Distanzierte Dualzahlen sind binäre Sterne, wo jeder Bestandteil innerhalb seines Lappens von Roche, d. h. des Gebiets ist, wo die Anziehungskraft des Sterns selbst größer ist als dieser des anderen Bestandteils. Die Sterne haben keine Hauptwirkung auf einander, und entwickeln sich im Wesentlichen getrennt. Die meisten Dualzahlen gehören dieser Klasse.

Binäre Doppelsterne sind binäre Sterne, wo einer der Bestandteile den Lappen von Roche des binären Sterns füllt und der andere nicht tut. Das Benzin von der Oberfläche des Roche-lobe-filling Bestandteils (Spender) wird dem anderen übertragen, Stern anwachsen lassend. Die Massenübertragung beherrscht die Evolution des Systems. In vielen Fällen bildet das einfließende Benzin eine Akkretionsscheibe um den accretor.

Ein binärer Kontakt ist ein Typ des binären Sterns, in dem beide Bestandteile der Dualzahl ihre Lappen von Roche füllen. Der oberste Teil der Sternatmosphären bildet einen allgemeinen Umschlag, der beide Sterne umgibt. Da die Reibung des Umschlags die Augenhöhlenbewegung bremst, können sich die Sterne schließlich verschmelzen.

Erschütternde Variablen und Röntgenstrahl-Dualzahlen

Wenn ein binäres System einen Kompaktgegenstand wie ein weißer Zwerg, Neutronenstern oder schwarzes Loch, Benzin vom anderen (Spender) enthält, kann sich Stern auf den Kompaktgegenstand vereinigen. Das veröffentlicht potenzielle Gravitationsenergie, das Benzin veranlassend, heißer zu werden und Radiation auszustrahlen. Erschütternde Variablen, wo der Kompaktgegenstand ein weißer Zwerg ist, sind Beispiele solcher Systeme.

In Röntgenstrahl-Dualzahlen kann der Kompaktgegenstand entweder ein Neutronenstern oder ein schwarzes Loch sein. Diese Dualzahlen werden als niedrige Masse oder hohe Masse gemäß der Masse des Spender-Sterns klassifiziert. Hoch-Massenröntgenstrahl-Dualzahlen enthalten einen jungen, frühen Typ, Hoch-Massenspender-Stern, der Masse durch seinen Sternwind überträgt, während Röntgenstrahl-Dualzahlen der niedrigen Masse Doppeldualzahlen sind, in denen das Benzin von einem Spender-Stern des späten Typs den Lappen von Roche und die Fälle zum Neutronenstern oder schwarzen Loch überflutet. Wahrscheinlich ist das am besten bekannte Beispiel eines Röntgenstrahls binär zurzeit der Hoch-Massenröntgenstrahl binärer Cygnus x-1. In Cygnus x-1, wie man glaubt, ist die Masse des ungesehenen Begleiters ungefähr neunmal mehr als das unserer Sonne, weit die Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze für die maximale theoretische Masse eines Neutronensterns überschreitend. Wie man deshalb glaubt, ist es ein schwarzes Loch; es war der erste Gegenstand, für den dem weit geglaubt wurde.

Augenhöhlenperiode

Augenhöhlenperioden können weniger als eine Stunde (für AM CVn Sterne), oder ein paar Tage (Bestandteile des Betas Lyrae), sondern auch Hunderttausende von Jahren (Proxima Centauri um Alpha Centauri AB) sein.

Benennungen

A und B

Die Bestandteile von binären Sternen werden durch die Nachsilben A und B angezeigt, der an der Benennung des Systems, Eine Bezeichnung der Vorwahl und B das sekundäre angehangen ist. Die Nachsilbe AB kann verwendet werden, um das Paar anzuzeigen (zum Beispiel besteht der binäre Stern α Centauri AB aus den Sternen α Centauri A und α Centauri B.), Zusätzliche Briefe, wie C, D kann usw. für Systeme mit mehr als zwei Sternen verwendet werden. In Fällen, wo der binäre Stern eine Benennung von Bayer hat und weit getrennt wird, ist es möglich, dass die Mitglieder des Paares mit Exponenten benannt werden; ein Beispiel ist ζ Reticuli, dessen Bestandteile ζ Reticuli und ζ Reticuli sind.

1 und 2

Doppelte Sterne werden auch durch eine Abkürzung benannt, die dem Entdecker zusammen mit einer Postleitzahl gibt. Wie man fand, war α-Centauri zum Beispiel durch den Vater Richaud 1689 doppelt, und wird so RHD 1 benannt. Diese Entdecker-Codes können in Washington Doppelter Sternkatalog gefunden werden.

Heiß und kalt

Die Bestandteile eines binären Sternsystems können durch ihre Verhältnistemperaturen als der heiße Begleiter und kühle Begleiter benannt werden.

• Antares (Alpha Scorpii) ist ein roter superriesiger Stern in einem binären System mit einem heißeren blauen Hauptfolge-Stern Antares B. Antares B kann deshalb ein heißer Begleiter des kühlen Superriesen genannt werden.
• Symbiotische Sterne sind binäre Sternsysteme, die einen Riese-Stern des späten Typs und einen heißeren dazugehörigen Gegenstand umfassen. Da die Natur des Begleiters in allen Fällen nicht fest ist, kann sie ein "heißer Begleiter" genannt werden.
• Leuchtender blauer variabler Eta Carinae ist kürzlich beschlossen worden, ein binäres Sternsystem zu sein. Das sekundäre scheint, eine höhere Temperatur zu haben, als die Vorwahl und ist deshalb beschrieben worden als, der "heiße Begleiter" Stern zu sein. Es kann ein Stern von Wolf-Rayet sein.
• R Aquarii zeigt ein Spektrum, das gleichzeitig sowohl eine kühle als auch heiße Unterschrift zeigt. Diese Kombination ist das Ergebnis eines kühlen roten von einem kleineren, heißeren Begleiter begleiteten Superriesen. Sache fließt vom Superriesen bis den kleineren, dichteren Begleiter.
• Die Kepler Mission der NASA hat Beispiele entdeckt, binäre Sterne zu verfinstern, wo das sekundäre der heißere Bestandteil ist. KOI-74b ist ein 12,000 K weißer Zwergbegleiter von KOI-74 , 9,400 K früher A-Typ Hauptfolge-Stern. KOI-81b ist ein 13,000 K weißer Zwergbegleiter von KOI-81 , 10,000 K später B-Typ Hauptfolge-Stern.

Evolution

Bildung

Während es nicht unmöglich ist, dass einige Dualzahlen durch die Gravitationsfestnahme zwischen zwei einzelnen Sternen geschaffen werden könnten, in Anbetracht der sehr niedrigen Wahrscheinlichkeit solch eines Ereignisses (sind drei Gegenstände wirklich erforderlich, weil die Bewahrung der Energie einen einzelnen angezogen werdenden Körper ausschließt, einen anderen festnehmend), und die hohe Zahl von Dualzahlen, kann das nicht der primäre Bildungsprozess sein. Außerdem unterstützt die Beobachtung von Dualzahlen, die aus pre Hauptfolge-Sternen bestehen, die Theorie, dass Dualzahlen bereits während der Sternbildung gebildet werden. Die Zersplitterung der molekularen Wolke während der Bildung von protostars ist eine annehmbare Erklärung für die Bildung eines binären oder vielfachen Sternsystems.

Das Ergebnis des drei Körperproblems, wo die drei Sterne von der vergleichbaren Masse sind, ist, dass schließlich einer der drei Sterne aus dem System vertrieben wird und, keine bedeutenden weiteren Unruhen annehmend, werden die restlichen zwei ein stabiles binäres System bilden.

Massenübertragung und Zunahme

Als ein Hauptfolge-Stern in der Größe während seiner Evolution, es zunimmt, überschreitet der Mai an einem Punkt seinen Lappen von Roche, bedeutend, dass sich etwas von seiner Sache in ein Gebiet erlaubt, wo die Anziehungskraft seines dazugehörigen Sterns größer ist als sein eigenes. Das Ergebnis besteht darin, dass Sache von einem Stern bis einen anderen durch einen Prozess bekannt als Roche Lappen-Überschwemmung (RLOF) überwechseln wird, gefesselt vom direkten Einfluss oder durch eine Akkretionsscheibe entweder zu sein. Der mathematische Punkt, durch den diese Übertragung geschieht, wird den ersten Punkt von Lagrangian genannt. Es ist ziemlich üblich, dass die Akkretionsscheibe (und so manchmal das einzige sichtbare) Element eines binären Sterns am hellsten ist.

Wenn ein Stern außerhalb seines Lappens von Roche zu schnell für die ganze reichliche dem anderen Bestandteil zu übertragende Sache wächst, ist es auch möglich, dass Sache das System durch andere Punkte von Lagrange oder als Sternwind verlassen wird, so gegen beide Bestandteile effektiv verloren.

Da die Evolution eines Sterns durch seine Masse bestimmt wird, beeinflusst der Prozess die Evolution von beiden Begleitern, und schafft Stufen, die durch einzelne Sterne nicht erreicht werden können.

Studien des verfinsternden dreifältigen ALGOL haben zum ALGOL-Paradox in der Theorie der Sternevolution geführt: Obwohl sich Bestandteile einer binären Sternform zur gleichen Zeit und massive Sterne viel schneller entwickeln als die weniger massiven, wurde es bemerkt, dass das massivere Teil-ALGOL A noch in der Hauptfolge ist, während das weniger massive ALGOL B ein subriesiger Stern in einer späteren Entwicklungsbühne ist. Das Paradox kann durch die Massenübertragung gelöst werden: Als der massivere Stern ein Subriese geworden ist, hat er seinen Lappen von Roche gefüllt, und der grösste Teil der Masse wurde dem anderen Stern übertragen, der noch in der Hauptfolge ist. In einigen dem ALGOL ähnlichen Dualzahlen kann ein Gasfluss wirklich gesehen werden.

Ausreißer und novae

Es ist auch für weit getrennte Dualzahlen möglich, Gravitationskontakt mit einander während ihrer Lebenszeit infolge Außenunruhen zu verlieren. Die Bestandteile werden dann weitergehen, um sich als einzelne Sterne zu entwickeln. Eine nahe Begegnung zwischen zwei binären Systemen kann auch auf die Gravitationsstörung von beiden Systemen mit einigen der Sterne hinauslaufen, die an hohen Geschwindigkeiten vertreiben werden, zu flüchtigen Sternen führend.

Wenn ein weißer Zwerg einen nahen dazugehörigen Stern hat, der seinen Lappen von Roche überflutet, wird der weiße Zwerg Benzin von der Außenatmosphäre des Sterns fest anwachsen lassen. Diese werden auf der Oberfläche des weißen Zwergs durch seinen intensiven Ernst zusammengepresst, haben zusammengepresst und haben zu sehr hohen Temperaturen geheizt, weil zusätzliches Material darin gezogen wird. Der weiße Zwerg besteht aus der degenerierten Sache, und ist so für die Hitze größtenteils unempfänglich, während der anwachsen lassene Wasserstoff nicht ist. Wasserstofffusion kann auf eine stabile Weise auf der Oberfläche durch den CNO Zyklus vorkommen, den enormen Betrag der durch diesen Prozess befreiten Energie veranlassend, das restliche Benzin von der Oberfläche des weißen Zwergs wegzublasen. Das Ergebnis ist ein äußerst heller Ausbruch des Lichtes, bekannt als ein nova.

In äußersten Fällen kann dieses Ereignis den weißen Zwerg veranlassen, die Grenze von Chandrasekhar zu überschreiten und eine Supernova auszulösen, die den kompletten Stern zerstört, und ein anderer möglicher Grund zu Ausreißern ist. Ein Beispiel solch eines Ereignisses ist die Supernova SN 1572, der von Tycho Brahe beobachtet wurde. Das Hubble Raumfernrohr hat kürzlich ein Bild der Reste dieses Ereignisses genommen.

Astrophysik

Dualzahlen stellen die beste Methode für Astronomen zur Verfügung, die Masse eines entfernten Sterns zu bestimmen. Die Anziehungskraft zwischen ihnen veranlasst sie, um ihr allgemeines Zentrum der Masse zu umkreisen. Vom Augenhöhlenmuster einer Sehdualzahl, oder der Zeitschwankung des Spektrums einer spektroskopischen Dualzahl, kann die Masse seiner Sterne bestimmt werden. Auf diese Weise kann die Beziehung zwischen einem Äußeren eines Sterns (Temperatur und Radius) und seine Masse gefunden werden, der den Entschluss von der Masse von Nichtdualzahlen berücksichtigt.

Weil ein großes Verhältnis von Sternen in binären Systemen besteht, sind Dualzahlen für unser Verstehen der Prozesse besonders wichtig, durch die sich Sterne formen. Insbesondere die Periode und Massen der Dualzahl erzählen uns über den Betrag des winkeligen Schwungs im System. Weil das eine erhaltene Menge in der Physik ist, geben Dualzahlen uns wichtige Hinweise über die Bedingungen, unter denen die Sterne gebildet wurden.

Forschungsergebnisse

Es wird geschätzt, dass ungefähr 1/3 der Sternsysteme in der Milchstraße binär oder mit dem restlichen 2/3 vielfach sind, der aus einzelnen Sternen besteht.

Es gibt eine direkte Korrelation zwischen der Periode der Revolution eines binären Sterns und der Seltsamkeit seiner Bahn mit Systemen der kurzen Periode, kleinere Seltsamkeit habend. Binäre Sterne können mit jeder denkbaren Trennung von Paaren gefunden werden, die so nah umkreisen, dass sie praktisch im Kontakt mit einander so entfernt getrennten Paaren sind, dass ihre Verbindung nur durch ihre allgemeine richtige Bewegung durch den Raum angezeigt wird. Unter Gravitations-bestimmten binären Sternsystemen, dort besteht eine so genannte Klotz-Normalverteilung von Perioden mit der Mehrheit dieser Systeme, die mit einer Periode von ungefähr 100 Jahren umkreisen. Das unterstützt Beweise für die Theorie, dass binäre Systeme während der Sternbildung gebildet werden.

In Paaren, wo die zwei Sterne von der gleichen Helligkeit sind, sind sie auch desselben geisterhaften Typs.

In Systemen, wo die brightnesses verschieden sind, ist der schwächere Stern blauer, wenn der hellere Stern ein riesiger Stern, und röter ist, wenn der hellere Stern der Hauptfolge gehört.

Die Masse eines Sterns kann nur von seiner Gravitationsanziehungskraft direkt bestimmt werden. Abgesondert von der Sonne und den Sternen, die als Gravitationslinsen handeln, kann das nur in binären und vielfachen Sternsystemen getan werden, die binären Sterne eine wichtige Klasse von Sternen machend. Im Fall von einem binären Sehstern, nachdem die Bahn und die Sternparallaxe des Systems bestimmt worden sind, kann die vereinigte Masse der zwei Sterne durch eine direkte Anwendung von Keplerian harmonisches Gesetz erhalten werden.

Leider ist es unmöglich, die ganze Bahn einer spektroskopischen Dualzahl zu erhalten, wenn es auch ein visueller oder eine binäre Verdunkelung nicht ist, so von diesen Gegenständen ist nur ein Entschluss vom gemeinsamen Produkt der Masse und dem Sinus des Winkels der Neigung hinsichtlich der Gesichtslinie möglich. Im Fall von der Verdunkelung von Dualzahlen, die auch spektroskopische Dualzahlen sind, ist es möglich, eine vollständige Lösung für die Spezifizierungen (Masse, Dichte, Größe, Lichtstärke und ungefähre Gestalt) beider Mitglieder des Systems zu finden.

Planeten

Sciencefiction hat häufig Planeten von binären oder dreifältigen Sternen als eine Einstellung, zum Beispiel der Tatooine von George Lucas von Star Wars gezeigt, und eine bemerkenswerte Geschichte, Dämmerung, bringt sogar das in ein Sechs-Sterne-System. In Wirklichkeit sind einige Augenhöhlenreihen aus dynamischen Gründen unmöglich (der Planet würde aus seiner Bahn relativ schnell vertrieben, aus dem System zusammen entweder vertrieben, oder einer innereren oder Außenaugenhöhlenreihe übertragen), während andere Bahnen ernste Herausforderungen für die schließliche Biosphäre wegen wahrscheinlicher äußerster Schwankungen in der Oberflächentemperatur während verschiedener Teile der Bahn präsentieren. Planeten, dass, wie man sagt, Bahn gerade ein Stern in einem binären Paar "S-Typ"-Bahnen hat, wohingegen diejenigen, die die Bahn um beide Sterne "P-Typ" oder "circumbinary" Bahnen hat. Es wird geschätzt, dass 50-60 % von binären Sternen dazu fähig sind, bewohnbare Landplaneten innerhalb von stabilen Augenhöhlenreihen zu unterstützen.

Simulationen haben gezeigt, dass die Anwesenheit eines binären Begleiters wirklich die Rate der Planet-Bildung innerhalb von stabilen Augenhöhlenzonen durch "das Aufreizen" der protoplanetary Platte, die Erhöhung der Akkretionsrate des protoplanets innerhalb verbessern kann.

Das Ermitteln von Planeten in vielfachen Sternsystemen führt zusätzliche technische Schwierigkeiten ein, die sein können, warum sie nur selten gefunden werden. Beispiele schließen den weißen Zwergpulsar binärer PSR B1620-26, das subriesig-rote binäre Zwerggamma Cephei und der weiße zwergrote binäre Zwerg-NN Serpentis ein. Mehr Planeten um Dualzahlen werden verzeichnet in: [].

Eine Studie von vierzehn vorher bekannten planetarischen Systemen hat gefunden, dass drei dieser Systeme binäre Systeme waren. Wie man fand, waren alle Planeten in S-Typ-Bahnen um den primären Stern. In diesen drei Fällen war der sekundäre Stern viel dunkler als die Vorwahl und so wurde nicht vorher entdeckt. Diese Entdeckung ist auf eine Wiederberechnung von Rahmen sowohl für den Planeten als auch für den primären Stern hinausgelaufen.

Beispiele

Die große Entfernung zwischen den Bestandteilen, sowie ihr Unterschied in der Farbe, macht Albireo eine der leichtesten erkennbaren Sehdualzahlen. Das klügste Mitglied, das der dritte hellste Stern in der Konstellation Cygnus ist, ist wirklich ein Ende binär selbst. Auch in Cygnus ist die Konstellation Cygnus x-1, eine Röntgenstrahl-Quelle, die betrachtet ist, ein schwarzes Loch zu sein. Es ist ein Hoch-Massenröntgenstrahl binär mit der optischen Kopie, die ein variabler Stern ist. Sirius ist eine andere Dualzahl und der hellste Stern im Nachtzeithimmel, mit einem offenbaren Sehumfang 1.46. Es wird in der Konstellation Größerer Canis gelegen. 1844 hat Friedrich Bessel abgeleitet, dass Sirius eine Dualzahl war. 1862 hat Alvan Graham Clark den Begleiter entdeckt (Sirius B; der sichtbare Stern ist Sirius A). 1915 haben Astronomen an Gestell Wilson Sternwarte beschlossen, dass Sirius B ein weißer Zwerg, das zu entdeckende erste war. 2005, mit dem Hubble Raumfernrohr, haben Astronomen Sirius B bestimmt, um im Durchmesser mit einer Masse zu sein, die 98 % der Sonne ist.

Ein Beispiel einer binären Verdunkelung ist Epsilon Aurigae in der Konstellation Auriga. Der sichtbare Bestandteil gehört der geisterhaften Klasse F0, der andere (Verdunkelung) Bestandteil ist nicht sichtbar. Das folgende solche Eklipse kommt von 2009-2011 vor, und wird es gehofft, dass die umfassenden Beobachtungen, die wahrscheinlich ausgeführt werden, weitere Einblicke in die Natur dieses Systems nachgeben können. Eine andere binäre Verdunkelung ist Beta Lyrae, der ein binäres Doppelsternsystem in der Konstellation von Lyra ist.

Andere interessante Dualzahlen schließen 61 Cygni ein (eine Dualzahl in der Konstellation Cygnus, der aus zwei K Klasse (orangen)-Hauptfolge-Sterne, 61 Cygni A und 61 Cygni B zusammengesetzt ist, der für seine große richtige Bewegung bekannt ist), Procyon (der hellste Stern in der Konstellation Canis Gering und der achte hellste Stern im Nachtzeithimmel, der eine Dualzahl ist, die aus dem Hauptstern mit einem schwachen weißen Zwergbegleiter besteht), SS Lacertae (eine binäre Verdunkelung hat der aufgehört zu verfinstern), V907 Sco (eine binäre Verdunkelung hat der angehalten, hat wiederangefangen, hat dann wieder angehalten), und BG Geminorum (eine binäre Verdunkelung enthält der, wie man denkt, ein schwarzes Loch mit einem K0 Stern in der Bahn darum).

Vielfache Sternbeispiele

Systeme mit mehr als zwei Sternen werden vielfache Sterne genannt. ALGOL ist das bekannteste dreifältige (lange vorgehabt, eine Dualzahl zu sein), gelegen in der Konstellation Perseus. Zwei Bestandteile des Systems verfinstern einander, die Schwankung in der Intensität des ALGOL, das zuerst 1670 durch Geminiano Montanari wird registriert. Der Name ALGOL bedeutet "Dämon-Stern" (von al-ghūl), der wahrscheinlich wegen seines eigenartigen Verhaltens gegeben wurde. Ein anderer sichtbar dreifältig ist Alpha Centauri in der südlichen Konstellation von Centaurus, der den vierten hellsten Stern im Nachthimmel, mit einem offenbaren Sehumfang 0.01 enthält. Dieses System unterstreicht auch die Tatsache, dass Dualzahlen in der Suche nach bewohnbaren Planeten nicht rabattiert zu werden brauchen. Alpha Centauri A und B haben eine 11 AU Entfernung bei der nächsten Annäherung, und beide sollten stabile bewohnbare Zonen haben.

Es gibt auch Beispiele von Systemen außer ternaries: Castor ist ein sechsfaches Sternsystem, das der zweite hellste Stern in den Konstellationszwillingen und einem der hellsten Sterne im Nachthimmel ist. Astronomisch, wie man entdeckte, war Castor eine Sehdualzahl 1719. Jeder der Bestandteile von Castor ist selbst eine spektroskopische Dualzahl. Castor hat auch einen schwachen und weit getrennten Begleiter, der auch eine spektroskopische Dualzahl ist. Die Alcor-Mizar Sehdualzahl in Ursa Majoris besteht auch aus sechs Sternen, das vier Enthalten Mizar und zwei Enthalten Alcor.

Siehe auch

• Binäre Sterne in der Fiktion
• Binäres System (Astronomie)

• Rotationsbewegung (Astronomie)
• Zwei-Körper-Problem in der allgemeinen Relativität
• HD 30453
• 104 Aquarii
• 107 Aquarii
• Beta Centauri

Zeichen und Verweisungen

Links

• Die doppelte Sternbibliothek, an der amerikanischen Marinesternwarte
• ianridpath.com: Liste der besten Sehdualzahlen, für Dilettanten, mit Augenhöhlenelementen
• Bilder von Dualzahlen an Hubblesite.org
• Chandra Röntgenstrahl-Sternwarte
• Eine umfassende Simulation für das ALGOL-System durch die Staatliche Universität von North Carolina
• Ausgewählte doppelte Sehsterne und ihre Verhältnisposition als eine Funktion der Zeit
• Künstlerische Darstellungen von binären Sternen durch Mark A. Garlick
• Bahnen und Geschwindigkeitskurven von spektroskopischen Dualzahlen, J. Miller Barr (1908)