Flere stjerner

En multippel stjerne er et system som består av tre eller flere stjerner , som vises fra jorden nær hverandre på himmelen. Dette kan enten skyldes at stjernene faktisk er nær hverandre og gravitasjonsmessig knyttet eller tilsynelatende nærhet av rent perspektivmessige årsaker. I det første tilfellet snakker vi om en fysisk multippel stjerne , i det andre om et optisk multiplum [1] [2] [3] . Fysiske multipler kalles også flere stjernesystemer .

De fleste flere stjernesystemer er trippelstjerner . Firedoble, femdoble, seksdoble stjernesystemer, etc. de er statistisk mindre sannsynlige [2] . Flere stjerner er plassert halvveis mellom binære stjerner , stjernesystemer dannet av to stjerner i en stabil bane , og åpne klynger , dannet av 100-1000 stjerner, som har svært kompleks dynamikk [4] . Flere stjerner kan deles inn i to undertyper, hierarkiske systemer og trapeser : førstnevnte er nærmere binære stjerner, sistnevnte til åpne klynger. Mange flere stjerner er organisert hierarkisk, med mindre baner satt inn i større baner. I lignende systemer er interaksjonene mellom banene ubetydelige og dette gjør dem stabile [2] [5] . På den annen side er andre multiple systemer, kalt trapeser , vanligvis svært unge, ustabile. Trapeser antas å ha sin opprinnelse i stjernedannende områder og deles snart inn i flere stabile systemer. I prosessen med separasjon kan noen komponenter i systemet kastes ut og bli flyktende stjerner . Trapesene har fått navnet sitt fra Trapes-klyngen , som ligger i sentrum av Oriontåken [6] [7] .

Hierarkiske systemer

Trippelsystemer

I et trippelfysisk system går hver stjerne i bane rundt systemets massesenter . Vanligvis danner to av stjernene et smalt binært system, mens den tredje går i bane med mye større avstand. Denne ordningen kalles hierarkisk [8] [9] . Faktisk, hvis banene var sammenlignbare i størrelse, ville systemet blitt dynamisk ustabilt og en av komponentene ville bli kastet ut av det [10] . Trippel optiske stjerner kan inkludere et fysisk par og en "optisk følgesvenn", som β Cephei , eller mer sjelden tre "optiske følgesvenner", for eksempel γ Serpentis .

Større mangfold

Flere hierarkiske systemer med mer enn tre stjerner kan produsere svært kompliserte arrangementer, noe som kan illustreres av det Evans (1968) har kalt pendantdiagrammer . De ligner faktisk prydanhengene som er festet i taket. Noen eksempler er vist i figuren til venstre. Hvert nivå i diagrammet illustrerer inndelingen av systemet i to eller flere delsystemer. Evans kaller et multippeldiagram hvis en node har mer enn to barn, det vil si hvis underinndelingen av systemet involverer to eller flere baner av sammenlignbar størrelse. Som nevnt med hensyn til trippelstjerner, kan flere diagramsystemer være ustabile, så enkle diagramsystemer er langt mer vanlig. Dette betyr at hvert nivå sannsynligvis bare vil ha to barn. Evans kaller antall nivåer i diagrammet sitt hierarki [9] .

Et enkelt diagram av hierarki 1, slik som det i (b), beskriver et binært system. Et enkelt diagram av hierarki 2 kan beskrive et trippelsystem, som det i (c), eller et firedobbelt, som det i (d). Et enkelt hierarkidiagram 3 kan beskrive et system som har mellom fire og åtte komponenter. Diagram (e) viser et eksempel på et firedobbelt system av hierarki 3, bestående av en enkelt komponent som kretser rundt et binært system, der en av de to komponentene er dannet av et smalere binært system. Et eksempel på et 3 hierarkisystem er Castor (α Geminorum). Den består av en visuell binær , hvor de to komponentene i sin tur er to spektroskopiske binærer . Dette firedoble systemet av hierarki 2, representert ved diagram (d), er gravitasjonsmessig knyttet til en svak, mer fjern komponent, som igjen er et binært system dannet av to røde dverger . Vi er derfor i nærvær av et seksdobbelt system av hierarki 3 [11] . Det maksimale hierarkiet i AA Tokovinins 1999 Multiple Star Catalog (MSC) er 4 [12] . For eksempel danner Gliese 644A og Gliese 644B et visuelt binært system; siden Gliese 644B er en spektroskopisk binær, bringer dette komponentene til tre. Trippelsystemet er knyttet til en ytterligere mer fjern komponent, Gliese 643. Til slutt deler Gliese 644C, enda mer fjernt, sin egen bevegelse med Gliese AB og er derfor også antatt å være knyttet til systemet. Det er derfor et femdobbelt system, på nivå 4, som kan representeres ved diagram (f) [13] .

Høyere ranghierarkier er mulige [9] [14] . De fleste av disse høynivåhierarkiene er gjenstand for interne forstyrrelser [15] [16] [17] . Det antas at disse systemene sannsynligvis vil oppløses over tid til mer vanlige trippel- eller firedoble systemer [18] [19] .

Trapeser

Den andre underklassen av flere stjerner er representert av de unge trapesene , såkalte på grunn av deres prototype, Trapesklyngen , i sentrum av Oriontåken [6] . Systemer av denne typen finnes ofte nær eller innenfor lyse tåker . Stjernene deres har ikke et definert hierarki, de konkurrerer med hverandre om stabile baner og systemets massesenter er ikke fast, men endres etter hvert som stjernenes posisjoner endres. Følgelig er de vanligvis ikke stabile systemer, og noen komponenter kan kastes ut i det interstellare rommet i høy hastighet. Forekomsten av hendelser som disse kan forklare eksistensen av i det minste noen av de flyktende stjernene , som ble kastet ut etter kollisjonen mellom to binære stjerner eller to multiple systemer. Et tilfelle av sammenkoblede flyktende stjerner er AE Aurigae , 53 Arietis og Mu Columbae , som beveger seg bort fra hverandre med hastigheter over 100 km/s. Går tilbake langs stiene som disse stjernene har tatt, kan det observeres at de krysser hverandre nær Trapes-klyngen, hvorfra de ble drevet ut for rundt 2 millioner år siden [20] [21]

Betegnelser og nomenklatur

Flere stjernebetegnelser

Komponentene til flere stjerner kan navngis ved å legge til suffiksene A , B , C , etc., til systemnavnet. Suffikser som AB kan brukes for å betegne paret dannet av A og B. Rekkefølgen av bokstavene B , C , etc. det er vanligvis tildelt basert på separasjonen fra komponent A [22] [23] . Komponenter oppdaget nær komponenter som allerede er observert kan motta suffiksene Aa , Ba og så videre [23] .

Katalognomenklatur over flere stjerner

AA Tokovinins Multiple Star Catalog bruker et notasjonssystem der hvert delsystem i pendantdiagrammet er utpekt med en sekvens av sifre. For eksempel, i diagram (d) i figuren ovenfor mottar det største systemet tallet 1, mens undersystemet som inneholder det primære mottar tallet 11 og undersystemet som inneholder det sekundære mottar tallet 12. Undersystemene i de to største mottar tallene med tre, fire eller flere sifre. Når denne notasjonsmetoden brukes til å beskrive ikke-hierarkiske systemer, brukes det samme tallet for å angi flere undersystemer. For eksempel vil et system med tre visuelle komponenter, A, B og C, som ingen av dem kan grupperes i delsystemer, ha to delsystemer utpekt med tallet 1: binærene AB og AC. Hvis komponentene B og C skulle vise seg å være binære, vil de få tallene 12 og 13 [24] .

Flere stjernenomenklaturdiskusjoner

Den nåværende nomenklaturen av doble og multiple stjerner kan forårsake forvirring fordi dobbeltstjerner oppdaget ved forskjellige metoder får forskjellige betegnelser (for eksempel oppdagerbetegnelsen for visuelle binærer, den variable stjernenomenklaturen for formørkelsesbinærer ) og hvorfor bokstavene de kan tildeles forskjellig av forskjellige lærde [25] . Diskusjoner om hvordan man skal takle dette problemet har oppstått siden 1999 , og har ført til fire forslag [25] :

• KoMa, et hierarkisk oppsett som bruker store og små bokstaver samt arabiske og romerske tall;
• The Urban / Corbin Designation Method, et hierarkisk numerisk skjema som ligner på Deweys desimalklassifisering [26] ;
• The Sequential Designation Method, et ikke-hierarkisk opplegg der komponenter blir tildelt nummer i rekkefølge for oppdagelse [27] ;
• WMC, Washington Multiplicity Catalog, et hierarkisk skjema der suffiksene som brukes i Washington Double Star Catalog utvides med flere bokstaver og tall

Hierarkiske betegnelsessystemer har fordelen av å gjøre det lettere å identifisere delsystemer og beregne deres egenskaper. På den annen side har slike systemer problemer når tilleggskomponenter oppdages på høyere eller mellomliggende nivåer sammenlignet med de som allerede er kjent: i dette tilfellet må faktisk hele hierarkiet eller i det minste en del av det endres, med påfølgende omfordeling av symbolene. Lignende problemer oppstår når noen komponenter blir oppdaget å tilhøre undersystemer som er forskjellige fra de som de opprinnelig ble tildelt eller oppdages å ikke eksistere i det hele tatt [28] [29] .

Under den 24. generalforsamlingen til Den internasjonale astronomiske union i 2000 besluttet kommisjon 5, 8, 26, 42 og 45 å ta i bruk WMC-ordningen og utvide den for å gjøre den enhetlig og enkel å bruke [25] . En delvis katalog over flere stjerner er også utarbeidet ved å bruke WMC-skjemaet og dekker en halvtimes oppstigning til høyre [30] . Spørsmålet ble videre diskutert på den 25. generalforsamlingen i 2003 , hvor de samme kommisjonene bekreftet de tidligere vedtakene [31] .

Delkatalogen er hierarkisk organisert og hierarkiet er basert på omløpsperioder og komponentseparasjoner. Den inneholder mange visuelle binærfiler, så hierarkiene kan bare være synlige. Bruk store latinske bokstaver (A, B, ...) for det første nivået i hierarkiet, små latinske bokstaver (a, b, ...) for det andre nivået og arabiske tall (1, 2, ...) for den tredje. Påfølgende nivåer bør veksle mellom små bokstaver og tall, men katalogen rapporterer ingen slike eksempler [25] .

Eksempler

Binære stjerner

• Sirius , den klareste stjernen på nattehimmelen, er et binært system som består av en AV-stjerne og en hvit dverg
• Procyon , den viktigste er en FV-klasse stjerne , og som Sirius har den en hvit dvergfølgesvenn.
• Mira , prototypen til Mira-variablene er sammensatt av en rød kjempe og den sekundære sannsynligvis en hvit dverg omgitt av en akkresjonsskive .
• Spica , den lyseste jomfrustjernen , er en roterende ellipsoidal binær som består av to blå stjerner .
• Epsilon Aurigae , hvis sanne natur har vært ukjent i to århundrer, er en formørkende binær , med en av de to stjernene omgitt av en ugjennomsiktig skive av støv [32]

Trippel stjerner

• α Centauri , det nærmeste systemet til Jorden, er en trippelstjerne som består av et fysisk par gule dverger , α Centauri A og α Centauri B , og en mye fjernere rød dverg , Proxima Centauri [33] . Den moderat eksentriske banen til komponentene A og B får dem til å nærme seg opptil 11  AU og bevege seg bort fra dem opp til 36 AU. Proxima Centauri, på den annen side, er omtrent 15 000 AU (nesten et kvart lysår ) unna det sentrale paret. Selv om denne avstanden er ganske liten i forhold til de vanlige interstellare avstandene, er det fortsatt ikke helt sikkert at Proxima er fysisk knyttet til paret AB. Hvis det var det, ville dens omløpsperiode vært større enn 500 000 år [34] .

• Gliese 667 er en trippelstjerne som består av 2 oransje dverger og en rød dverg ; rundt sistnevnte (Gliese 667 C) er det oppdaget mange eksoplaneter , noen potensielt beboelige.

• HD 188753 er et trippelt fysisk system omtrent 149 lysår fra Jorden , lokalisert i stjernebildet Cygnus . Systemet består av HD 188753A, en gul dverg, HD 188753B, en oransje dverg og HD 188753C, en rød dverg . Paret BC danner et undersystem med en omløpsperiode på 156 dager, som igjen går i bane rundt det viktigste, A, med en periode på 25,7 år. I 2006 ble det antatt at en varm Jupiter-planet gikk i bane rundt primæren [35] , men påfølgende studier har ikke bekreftet dens eksistens [36] .
• Polaris eller α Ursae Minoris ( Nordstjernen ) er et trippelsystem. En av komponentene er så nær hovedkomponenten at den frem til 2006 bare var påviselig med spektroskopet . I 2006 klarte Hubble-romteleskopet å fotografere denne komponenten.
• HR 3617 er en flerstjerne med tre komponenter, HR 3617A, HR 3617B og HR 3617C. A og B danner en fysisk binær, mens C antas å være en optisk komponent.

Firedoble stjerner

• Capella , den sjette klareste stjernen på himmelen, er faktisk et firedobbelt system, som består av to binære stjerner, en av to gule kjemper og en av to svake røde dverger.
• Kepler-64 eller PH1 er et firedobbelt system som består av to binærer; rundt en av disse ble den første eksoplaneten i Planet Hunters - prosjektet oppdaget .

Femdoble stjerner

• τ Canis Majoris er visuelt et trippelsystem, men en spektroskopisk analyse avslørte at hovedstjernen, en veldig lyssterk og varm stjerne i klasse OV faktisk består av tre forskjellige stjerner.
• ζ Kreft

Seksdoble stjerner

• Castor , den nest lyseste stjernen i Gemini -stjernebildet , er den første sekstuppelstjernen som har blitt oppdaget. Dens mangfold har vært kjent siden minst 1719, men det var i 1920 at Adams og Joy oppdaget en ny komponent, også spektroskopisk binær . [37]
• Mizar er absolutt firedoblet, dessuten utgjør det med Alcor en stor visuell binær og Alcor er også binær; selv om de har samme bevegelse på himmelen, er det ingen sikkerhet for at de er gravitasjonsmessig knyttet, og dermed danner et sekstuppelsystem.
• TIC 168789840 er et seksdobbelt system som består av tre par stjerner, som alle formørker binært. [37]

Merknader

1. ^ Hipparcos: Double and Multiple Stars , på rssd.esa.int , European Space Agency . Hentet 9. juni 2012 .
2. ^ a b c AA Tokovinin, MSC - en katalog over fysiske flere stjerner , i Astronomy and Astrophysics Supplement Series , vol. 124, 1997, s. 75-84, DOI : 10.1051 / aas: 1997181 . Hentet 9. juni 2012 .
3. ^ Binær og flere stjerner , på seds.org . Hentet 9. juni 2012 (arkivert fra originalen 23. april 2008) .
4. ^ James Binney, Scott Tremaine, Galactic Dynamics , Princeton, Princeton University Press, 1987, s. 24 , ISBN 0-691-08445-9 . 
5. ^ WD Heintz, Double Stars , Dordrecht, D. Reidel Publishing Company, 1978, s. 1, ISBN 90-277-0885-1 . 
6. ^ a b WD Heintz, Double Stars , Dordrecht, D. Reidel Publishing Company, 1978, s. 67–68, ISBN  90-277-0885-1 .
7. ^ Christine Allen, Arcadio Poveda, Alejandro Hernández-Alcántara, Runaway Stars, Trapezia og Subtrapezia , i Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de Conferencias) , vol. 25, 2006, s. 13-15. Hentet 10. juni 2012 .
8. ^ WD Heintz, Double Stars , Dordrecht, D. Reidel Publishing Company, 1978, s. 66–67, ISBN  90-277-0885-1 .
9. ^ a b c David S. Evans, Stars of Higher Multiplicity , i Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society , vol. 9, 1968, s. 388-400. Hentet 10. juni 2012 .
10. ^ LG Kiseleva, PP Eggleton, JP Anosova, A Note on the Stability of Hierarchical Triple Stars with Initially Circular Orbits , i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 267, n. 1, 1994, s. 161-166. Hentet 10. juni 2012 .
11. ^ WD Heintz, Double Stars , Dordrecht, D. Reidel Publishing Company, 1978, s. 72, ISBN  90-277-0885-1 .
12. ^ AA Tokovinin, Multiple star catalogue (MSC) , på cdsarc.u-strasbg.fr , Centre de données astronomiques de Strasbourg , 1997-1999. Hentet 10. juni 2012 .
13. ^ Tzevi Mazeh et al. , Studier av flere stjernesystemer - IV. Det trippellinjede spektroskopiske systemet Gliese 644 , i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 325, nr. 1, 2001, s. 343–357, DOI : 10.1046 / j.1365-8711.2001.04419.x . Hentet 11. juni 2012 . . Se §7-8 for omtale av femdobbeltsystemet
14. ^ WD Heintz, Double Stars , Dordrecht, D. Reidel Publishing Company, 1978, s. 65-66, ISBN  90-277-0885-1 .
15. ^ RS Harrington, Encounter Phenomena in Triple Stars , i Astronomical Journal , vol. 75, 1970, s. 1140-1142, DOI : 10.1086 / 111067 . Hentet 11. juni 2012 .
16. ^ FC Fekel, Flere stjerner: Anathemas eller venner? , i Vistas in Astronomy , vol. 30, n. 1, 1987, s. 69-76, DOI : 10.1016 / 0083-6656 (87) 90021-3 . Hentet 11. juni 2012 .
17. ^ RY Zhuchkov, VV Orlov, AV Rubinov, Flere stjerner med lavt hierarki: stabile eller ustabile? , i Publications of the Astronomical Observatory of Belgrade , vol. 80, 2006, s. 155-160. Hentet 11. juni 2012 .
18. ^ AV Rubinov, Dynamical Evolution of Multiple Stars: Influence of the Initial Parameters of the System , i Astronomy Reports , vol. 48, n. 1, 2004, s. 155-160, DOI : 10.1134 / 1.1641122 . Hentet 11. juni 2012 .
19. ^ RS Harrington, Multiple Star Formation fra N-Body System Decay , i Revista Mexicana de Astronomia y Astrophisica , vol. 3, 1977, s. 209-210. Hentet 11. juni 2012 .
20. ^ A. Blaauw, WW Morgan, The Space Motions of AE Aurigae and mu Columbae with Respect to the Orion Nebula , i Astrophysical Journal , vol. 119, 1954, s. 625-630, DOI : 10.1086 / 145866 . Hentet 11. juni 2012 .
21. ^ R. Hoogerwerf, J. de Bruijne, P. de Zeeuw, The origin of runaway stars , i Astrophysical Journal , vol. 544, n. 2, 2000, s. 133–136. Hentet 11. juni 2012 .
22. ^ WD Heintz, Double Stars , Dordrecht, D. Reidel Publishing Company, 1978, s. 19, ISBN  90-277-0885-1 .
23. ^ a b Brian D. Mason, Gary L. Wycoff, William I. Hartkopf, Format, The Washington Double Star Catalog ( TXT ), på ad.usno.navy.mil , United States Naval Observatory. Hentet 11. juni 2012. Arkivert fra originalen 15. august 2009 .
24. ^ AA Tokovinin, MSC - en katalog over fysiske flere stjerner , i Astronomy and Astrophysics Supplement Series , vol. 124, 1997, s. 75-84, DOI : 10.1051 / aas: 1997181 . Hentet 12. juni 2012 .
25. ^ a b c d William I. Hartkopf, Brian D. Mason, Adressering av forvirring i dobbeltstjernenomenklaturen: The Washington Multiplicity Catalog , su ad.usno.navy.mil , United States Naval Observatory. Hentet 12. juni 2012 (arkivert fra originalen 17. mai 2011) .
26. ^ Urban / Corbin Designation Method ( TXT ), på ad.usno.navy.mil , United States Naval Observatory. Hentet 12. juni 2012 (arkivert fra originalen 13. september 2007) .
27. ^ Sequential Designation Method ( TXT ), på ad.usno.navy.mil , United States Naval Observatory. Hentet 12. juni 2012 (arkivert fra originalen 11. september 2007) .
28. ^ A. Tokovinin, On the designation of multiple stars ( TXT ), på ad.usno.navy.mil , 18. april 2000. Hentet 12. juni 2012 (arkivert fra originalen 22. september 2007) .
29. ^ A. Tokovinin, Eksempler på oppdagelseshistorie for flere stjernesystemer for å teste nye betegnelsesskjemaer ( TXT ), på ad.usno.navy.mil , 17. april 2000. Hentet 12. juni 2012 (arkivert fra originalen 22. september 2007) ). ) .
30. ^ William I. Hartkopf, Brian D. Mason, Sample Washington Multiplicity Catalog , på ad.usno.navy.mil , United States Naval Observatory. Hentet 12. juni 2012. Arkivert fra originalen 21. juli 2009 .
31. ^ RW Argyle, Et nytt klassifiseringsskjema for doble og flere stjerner , i The Observatory , vol. 124, 2004, s. 94–96. Hentet 12. juni 2012 .
32. ^ Epsilon Aurigae har ingen flere hemmeligheter , på media.inaf.it , 2010.
33. ^ BD Mason, G. Wycoff og W. Hartkopf, Washington Visual Double Star Catalog, 2006.5 (WDS) , på ad.usno.navy.mil , USNaval Observatory, Washington DC, 2008. Hentet 16. juni 1012 ( Arkivert fra originalen 23. februar 2011) .
34. ^ Jeremy Wertheimer, Gregory Laughlin, Er Proxima og α Centauri gravitasjonsbundet? , i Astronomical Journal , vol. 132, n. 5, 2006, s. 1995-1997, DOI : 10.1086 / 507771 . Hentet 16. juni 2012 .
35. ^ M. Konacki, En ekstrasolar gigantisk planet i et nært trippelstjernesystem , i Nature , vol. 436, n. 7048, 2005, s. 230-233, DOI : 10.1038 / nature03856 . Hentet 16. juni 2012 .
36. ^ A. Eggenberger et al. , Ingen bevis på en varm Jupiter rundt HD 188753 A , i Astronomy and Astrophysics , vol. 466, n. 3, 2007, s. 1179–1183, DOI : 10.1051 / 0004-6361: 2006683 . Hentet 16. juni 2012 .
37. ^ a b Brian P- Powell et al. , TIC 168789840: A Sextuply-Eclipsing Sextuple Star System ( PDF ), 2021.

Relaterte elementer

• Binær stjerne
• Stjernesystem

Eksterne lenker

• ( NO ) The Double Star Library , på ad.usno.navy.mil . Hentet 19. juni 2012. Arkivert fra originalen 15. desember 2008 .
• ( EN ) Navngivning av nye ekstrasolare planeter , på space.com .
• Trippelstjernesystem , APOD , på apod.nasa.gov .
• ( EN ) Alpha Centauri system, APOD , på apod.nasa.gov .