สไลด์ 1

สไลด์ 2

ก่อนอื่นเรามาดูกันว่าดาวดวงใดที่มีชื่อนี้ ในทางกายภาพ ดาวฤกษ์คู่หมุนเป็นรูปวงรีรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วม อย่างไรก็ตาม หากคุณนับพิกัดของดาวดวงหนึ่งเทียบกับอีกดวงหนึ่ง ปรากฎว่าดวงดาวต่างๆ เคลื่อนที่สัมพันธ์กันเป็นรูปวงรีเช่นกัน ในรูปนี้ เราเอาดาวสีน้ำเงินที่มีมวลมากกว่ามาเป็นต้นกำเนิด ในระบบดังกล่าว จุดศูนย์กลางมวล (จุดสีเขียว) หมายถึงวงรีรอบดาวสีน้ำเงิน

สไลด์ 3

ไบนารีที่มองเห็น ไบนารีทางโหราศาสตร์ ไบนารี่บดบัง ไบนารีสเปกตรัม

สไลด์ 4

ดวงดาวที่เรียงกันเป็นคู่มักมีความสว่างต่างกันมาก ดาวสลัวๆ จะถูกบดบังด้วยดวงที่สว่าง บางครั้งในกรณีเช่นนี้ นักดาราศาสตร์จะเรียนรู้เกี่ยวกับความเป็นคู่ของดาวฤกษ์จากการเบี่ยงเบนการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ที่สว่างภายใต้อิทธิพลของดาวเทียมที่มองไม่เห็นจากวิถีโคจรในอวกาศที่คำนวณสำหรับดาวฤกษ์ดวงเดียว คู่ดังกล่าวเรียกว่าไบนารีแอสโตรเมตริก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Sirius ถูกจัดว่าเป็นไบนารีประเภทนี้มาเป็นเวลานาน จนกระทั่งพลังของกล้องโทรทรรศน์ทำให้สามารถแยกแยะดาวเทียมที่มองไม่เห็นมาจนบัดนี้ - Sirius B. คู่นี้กลายเป็นสองเท่าทางสายตา

สไลด์ 5

มันเกิดขึ้นที่ระนาบการโคจรของดวงดาวรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วมของมันผ่านหรือเกือบจะผ่านตาของผู้สังเกตการณ์ วงโคจรของดวงดาวในระบบดังกล่าวนั้นอยู่ขอบเรา ตรงนี้ดวงดาวจะคราสกันเป็นระยะๆ ความสว่างของดวงดาวทั้งหมดจะเปลี่ยนไปตามคาบเดียวกัน ไบนารีประเภทนี้เรียกว่าไบนารีคราส หากเราพูดถึงความแปรปรวนของดาวฤกษ์ ดาวดังกล่าวจะเรียกว่าตัวแปรคราส ซึ่งบ่งบอกถึงความเป็นคู่ของมันด้วย ไบนารีประเภทนี้ที่ค้นพบครั้งแรกและมีชื่อเสียงที่สุดคือดาวอัลกอล (ดวงตาแห่งปีศาจ) ในกลุ่มดาวเซอุส

สไลด์ 6

ไบนารีประเภทสุดท้ายคือไบนารีสเปกโทรสโกปี ความเป็นคู่ของพวกมันถูกกำหนดโดยการศึกษาสเปกตรัมของดาวฤกษ์ โดยสังเกตการเปลี่ยนแปลงของเส้นดูดกลืนเป็นระยะ หรือเห็นได้ชัดว่าเส้นนั้นเป็นสองเท่า ซึ่งเป็นข้อสรุปเกี่ยวกับความเป็นคู่ของดาวฤกษ์

สไลด์ 7

อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งมีสิ่งที่เรียกว่าหลายระบบ โดยมีส่วนประกอบสามส่วนขึ้นไป อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนไหวของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์ตั้งแต่สามวัตถุขึ้นไปนั้นไม่เสถียร ในระบบดาวสามดวง เราสามารถแยกแยะระบบย่อยคู่และดาวดวงที่สามที่โคจรรอบคู่นี้ได้เสมอ ในระบบสี่ดาวอาจมีระบบย่อยไบนารีสองระบบที่โคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วมกัน

สไลด์ 8

สไลด์ 9

ประการแรก ช่วยให้สามารถค้นหามวลของดาวฤกษ์ได้ เนื่องจากเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและน่าเชื่อถือที่สุดในการคำนวณจากปฏิสัมพันธ์ที่มองเห็นได้ของวัตถุทั้งสอง การสังเกตโดยตรงทำให้สามารถค้นหา "น้ำหนัก" ทั้งหมดของระบบได้ และหากเราเพิ่มความสัมพันธ์ที่ทราบระหว่างมวลของดวงดาวและความส่องสว่างของพวกมันเข้าไป ซึ่งได้กล่าวไว้ข้างต้นในเรื่องราวเกี่ยวกับชะตากรรมของดวงดาว เราก็ สามารถหามวลของส่วนประกอบและทดสอบทฤษฎีได้ ดาวดวงเดียวไม่ได้ให้โอกาสแก่เราเช่นนี้ นอกจากนี้ ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ชะตากรรมของดาวฤกษ์ในระบบดังกล่าวอาจแตกต่างอย่างมากจากชะตากรรมของดาวฤกษ์ดวงเดียวดวงเดียวกัน

การนำเสนอภาพนิ่ง

ข้อความสไลด์:

ข้อความสไลด์: ประเภทของดาวคู่ ก่อนอื่นเรามาดูกันว่าดาวดวงใดมีชื่อเรียกเช่นนั้น ให้ละทิ้งดาวคู่ประเภทที่เรียกว่า "ดาวคู่แสง" ทันที เหล่านี้เป็นดาวฤกษ์คู่ที่เกิดขึ้นอยู่ใกล้ ๆ บนท้องฟ้า กล่าวคือไปในทิศทางเดียวกัน แต่ในอวกาศ จริงๆ แล้วพวกมันถูกแยกจากกันด้วยระยะทางที่ไกลมาก เราจะไม่พิจารณาประเภทสองเท่านี้ เราจะสนใจประเภทของดาวฤกษ์คู่ทางกายภาพ ซึ่งก็คือดาวฤกษ์ที่ผูกพันกันอย่างแท้จริงด้วยปฏิกิริยาระหว่างแรงโน้มถ่วง

ข้อความสไลด์: ตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวล ในทางกายภาพ ดาวฤกษ์คู่หมุนเป็นรูปวงรีรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วม อย่างไรก็ตาม หากคุณวัดพิกัดของดาวดวงหนึ่งเทียบกับอีกดวงหนึ่ง ปรากฎว่าดวงดาวต่างๆ เคลื่อนที่สัมพันธ์กันเป็นรูปวงรีเช่นกัน ในรูปนี้ เราเอาดาวสีน้ำเงินที่มีมวลมากกว่ามาเป็นต้นกำเนิดของเรา ในระบบดังกล่าว จุดศูนย์กลางมวล (จุดสีเขียว) หมายถึงวงรีรอบดาวสีน้ำเงิน ฉันอยากจะเตือนผู้อ่านให้ระวังความเข้าใจผิดที่พบบ่อยว่ามักเชื่อว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าจะดึงดูดดาวฤกษ์มวลต่ำได้แรงกว่าในทางกลับกัน วัตถุสองชิ้นใด ๆ จะดึงดูดกันอย่างเท่าเทียมกัน แต่วัตถุที่มีมวลมากจะเคลื่อนที่ได้ยากกว่า แม้ว่าก้อนหินที่ตกลงมาบนโลกจะดึงดูดโลกด้วยแรงเดียวกับโลก แต่แรงนี้ไม่สามารถรบกวนโลกของเราได้ และเราจะเห็นว่าหินเคลื่อนที่อย่างไร

ข้อความสไลด์: อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งมีสิ่งที่เรียกว่าหลายระบบ โดยมีส่วนประกอบสามส่วนขึ้นไป อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนไหวของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์ตั้งแต่สามวัตถุขึ้นไปนั้นไม่เสถียร ในระบบดาวสามดวง เราสามารถแยกแยะระบบย่อยคู่และดาวดวงที่สามที่โคจรรอบคู่นี้ได้เสมอ ในระบบสี่ดาวอาจมีระบบย่อยไบนารีสองระบบที่โคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วมกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง โดยธรรมชาติแล้ว ระบบหลายระบบที่มีความเสถียรมักจะลดลงเหลือเพียงระบบที่มีสองเทอมเสมอ ระบบดาวสามดวงประกอบด้วย Alpha Centauri ที่รู้จักกันดี ซึ่งหลายๆ คนมองว่าเป็นดาวที่อยู่ใกล้เราที่สุด แต่ในความเป็นจริง องค์ประกอบที่อ่อนแออันดับสามของระบบนี้ - Proxima Centauri ซึ่งเป็นดาวแคระแดง - อยู่ใกล้กว่า ดาวทั้งสามดวงของระบบสามารถมองเห็นแยกจากกันเนื่องจากอยู่ใกล้กัน อันที่จริง บางครั้งความจริงที่ว่าดาวฤกษ์เป็นสองเท่าก็สามารถมองเห็นได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์ ภาพคู่ดังกล่าวเรียกว่าภาพคู่ (อย่าสับสนกับภาพคู่!) ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้ไม่ใช่คู่ที่ใกล้ชิด ระยะห่างระหว่างดวงดาวในนั้นมีขนาดใหญ่กว่าขนาดของพวกมันเองมาก

ข้อความสไลด์:

ข้อความในสไลด์: ความแวววาวของดาวคู่ บ่อยครั้งที่ดาวฤกษ์เป็นคู่มีความสว่างต่างกันมาก โดยมีดาวสลัวถูกบดบังด้วยดาวสว่าง บางครั้งในกรณีเช่นนี้ นักดาราศาสตร์จะเรียนรู้เกี่ยวกับความเป็นคู่ของดาวฤกษ์จากการเบี่ยงเบนการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ที่สว่างภายใต้อิทธิพลของดาวเทียมที่มองไม่เห็นจากวิถีโคจรในอวกาศที่คำนวณสำหรับดาวฤกษ์ดวงเดียว คู่ดังกล่าวเรียกว่าไบนารีแอสโตรเมตริก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Sirius ถูกจัดว่าเป็นไบนารีประเภทนี้มาเป็นเวลานาน จนกระทั่งพลังของกล้องโทรทรรศน์ทำให้สามารถแยกแยะดาวเทียมที่มองไม่เห็นมาจนบัดนี้ - Sirius B. คู่นี้กลายเป็นสองเท่าทางสายตา มันเกิดขึ้นที่ระนาบการโคจรของดวงดาวรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วมของมันผ่านหรือเกือบจะผ่านตาของผู้สังเกตการณ์ วงโคจรของดวงดาวในระบบดังกล่าวนั้นอยู่ขอบเรา ตรงนี้ดวงดาวจะคราสกันเป็นระยะๆ ความสว่างของดวงดาวทั้งหมดจะเปลี่ยนไปตามคาบเดียวกัน ไบนารีประเภทนี้เรียกว่าไบนารีคราส หากเราพูดถึงความแปรปรวนของดาวฤกษ์ ดาวดังกล่าวจะเรียกว่าตัวแปรคราส ซึ่งบ่งบอกถึงความเป็นคู่ของมันด้วย ไบนารีประเภทนี้ที่ค้นพบครั้งแรกและมีชื่อเสียงที่สุดคือดาวอัลกอล (ดวงตาแห่งปีศาจ) ในกลุ่มดาวเซอุส

ข้อความสไลด์:

ข้อความสไลด์: ดาวไบนารีสเปกตรัม ประเภทสุดท้ายของไบนารี่คือดาวไบนารีสเปกตรัม ความเป็นคู่ของพวกมันถูกกำหนดโดยการศึกษาสเปกตรัมของดาวฤกษ์ โดยสังเกตการเปลี่ยนแปลงของเส้นดูดกลืนเป็นระยะ หรือเห็นได้ชัดว่าเส้นนั้นเป็นสองเท่า ซึ่งเป็นข้อสรุปเกี่ยวกับความเป็นคู่ของดาวฤกษ์

ข้อความสไลด์: เหตุใดดาวคู่จึงน่าสนใจ ประการแรก ช่วยให้สามารถค้นหามวลของดาวฤกษ์ได้ เนื่องจากเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและน่าเชื่อถือที่สุดในการคำนวณจากปฏิสัมพันธ์ที่มองเห็นได้ของวัตถุทั้งสอง การสังเกตโดยตรงทำให้สามารถค้นหา "น้ำหนัก" ทั้งหมดของระบบได้ และหากเราเพิ่มความสัมพันธ์ที่ทราบระหว่างมวลของดวงดาวและความส่องสว่างของพวกมันเข้าไป ซึ่งได้กล่าวไว้ข้างต้นในเรื่องราวเกี่ยวกับชะตากรรมของดวงดาว เราก็ สามารถหามวลของส่วนประกอบและทดสอบทฤษฎีได้ ดาวดวงเดียวไม่ได้ให้โอกาสแก่เราเช่นนี้ นอกจากนี้ ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ชะตากรรมของดาวฤกษ์ในระบบดังกล่าวอาจแตกต่างอย่างมากจากชะตากรรมของดาวฤกษ์ดวงเดียวดวงเดียวกัน คู่สวรรค์ซึ่งมีระยะห่างระหว่างกันมากเมื่อเทียบกับขนาดของดาวฤกษ์ ในทุกช่วงของชีวิตใช้ชีวิตตามกฎเดียวกันกับดาวดวงเดียวโดยไม่รบกวนกันและกัน ในแง่นี้ความเป็นคู่ของพวกเขาไม่ได้แสดงออกมาในทางใดทางหนึ่ง

สไลด์หมายเลข 10

ข้อความสไลด์: คู่ปิด: การแลกเปลี่ยนมวลครั้งแรก ดาวไบนารีถือกำเนิดขึ้นมาจากเนบิวลาก๊าซและฝุ่นเดียวกัน มีอายุเท่ากัน แต่มักมีมวลต่างกัน เรารู้อยู่แล้วว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลมากจะมีชีวิต "เร็วกว่า" ดังนั้นดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าจะแซงหน้าดาวดวงเดียวกันในกระบวนการวิวัฒนาการ มันจะขยายตัวจนกลายเป็นยักษ์ ในกรณีนี้ ขนาดของดาวอาจกลายเป็นเรื่องที่สสารจากดาวดวงหนึ่ง (พองตัว) เริ่มไหลไปยังอีกดวงหนึ่ง ผลที่ตามมาก็คือ มวลของดาวฤกษ์ที่เบากว่าในตอนแรกอาจมีมากกว่ามวลที่หนักในตอนแรก! นอกจากนี้ เราจะได้ดาวฤกษ์สองดวงที่มีอายุเท่ากัน และดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่ายังคงอยู่ในลำดับหลัก กล่าวคือ ในใจกลางดาวฤกษ์ การสังเคราะห์ฮีเลียมจากไฮโดรเจนยังคงดำเนินอยู่ และดาวฤกษ์ที่เบากว่าได้ใช้หมดแล้ว ไฮโดรเจนและแกนฮีเลียมได้ก่อตัวขึ้นในนั้น ให้เราจำไว้ว่าในโลกของดาวดวงเดียวสิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ เนื่องจากความแตกต่างระหว่างอายุของดาวฤกษ์และมวลของมัน ปรากฏการณ์นี้จึงเรียกว่า Algol Paradox เพื่อเป็นเกียรติแก่ระบบดาวคู่คราสเดียวกัน ดาวเบตาไลเรก็เป็นอีกคู่ที่กำลังแลกมวลอยู่ในขณะนี้

สไลด์หมายเลข 11

ข้อความในสไลด์: สสารจากดาวฤกษ์ที่พองตัวซึ่งไหลไปยังองค์ประกอบที่มีมวลน้อยกว่า จะไม่ตกลงทับมันในทันที (การหมุนเวียนของดาวฤกษ์จะป้องกันสิ่งนี้) แต่ก่อนอื่นจะก่อตัวเป็นจานหมุนของสสารรอบดาวฤกษ์ดวงเล็กกว่า แรงเสียดทานในจานนี้จะลดความเร็วของอนุภาคของสสาร และมันจะตกลงบนพื้นผิวดาวฤกษ์ กระบวนการนี้เรียกว่าการเพิ่มข้อมูล และดิสก์ผลลัพธ์เรียกว่าการเพิ่มข้อมูล ผลก็คือดาวฤกษ์ที่มีมวลมากในตอนแรกมีความผิดปกติ องค์ประกอบทางเคมี: ไฮโดรเจนทั้งหมดในชั้นนอกของมันไหลไปยังดาวดวงอื่น และเหลือเพียงแกนฮีเลียมที่มีส่วนผสมของธาตุที่หนักกว่าเท่านั้น ดาวฤกษ์ดังกล่าวเรียกว่าดาวฮีเลียม ซึ่งวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นดาวแคระขาวหรือดาวฤกษ์เชิงสัมพัทธภาพ ขึ้นอยู่กับมวลของมัน ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญเกิดขึ้นในระบบดาวคู่โดยรวม: ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าในตอนแรกก็ละทิ้งความเหนือกว่านี้

สไลด์หมายเลข 12

ข้อความสไลด์:

สไลด์หมายเลข 13

ข้อความสไลด์: การแลกเปลี่ยนมวลครั้งที่สอง ในระบบไบนารี่ ยังมีพัลซาร์รังสีเอกซ์ที่ปล่อยออกมาในช่วงความยาวคลื่นพลังงานที่สูงกว่า การแผ่รังสีนี้สัมพันธ์กับการสะสมของสสารใกล้ขั้วแม่เหล็กของดาวฤกษ์ที่มีสัมพัทธภาพ แหล่งที่มาของการสะสมคืออนุภาคลมของดาวฤกษ์ที่ปล่อยออกมาจากดาวดวงที่สอง (ลมสุริยะมีลักษณะเดียวกัน) หากดาวฤกษ์มีขนาดใหญ่ ลมดาวฤกษ์จะมีความหนาแน่นอย่างมีนัยสำคัญ และพลังงานของการแผ่รังสีพัลซาร์รังสีเอกซ์สามารถไปถึงระดับความสว่างของดวงอาทิตย์นับร้อยนับพันดวง พัลซาร์รังสีเอกซ์เป็นวิธีเดียวที่จะตรวจจับหลุมดำโดยอ้อม ซึ่งอย่างที่เราจำได้ไม่สามารถมองเห็นได้ และดาวนิวตรอนก็เป็นวัตถุหายากสำหรับการสังเกตด้วยสายตา นี่ยังห่างไกลจากทั้งหมด ดาวดวงที่สองจะพองตัวไม่ช้าก็เร็ว และสสารจะเริ่มไหลไปยังเพื่อนบ้าน และนี่คือการแลกเปลี่ยนสสารครั้งที่สองในระบบไบนารี่แล้ว เมื่อมีขนาดใหญ่ขึ้น ดาวดวงที่สองก็เริ่ม "คืน" สิ่งที่ได้รับระหว่างการแลกเปลี่ยนครั้งแรก

สไลด์หมายเลข 14

ข้อความในสไลด์: หากดาวแคระขาวปรากฏขึ้นแทนที่ดาวดวงแรก จากการแลกเปลี่ยนครั้งที่สอง อาจเกิดเปลวแสงบนพื้นผิว ซึ่งเราสังเกตเห็นว่าเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่ มีอยู่ช่วงหนึ่ง เมื่อมีสสารตกลงบนพื้นผิวดาวแคระขาวที่ร้อนจัดมากเกินไป อุณหภูมิของก๊าซใกล้พื้นผิวจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดการระเบิดของปฏิกิริยานิวเคลียร์ ความส่องสว่างของดาวฤกษ์เพิ่มขึ้นอย่างมาก การระบาดดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นซ้ำได้ และเรียกว่าการระบาดครั้งใหม่ แสงแฟลร์ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ จะอ่อนกว่าครั้งแรก ส่งผลให้ดาวฤกษ์สามารถเพิ่มความสว่างได้หลายสิบเท่า ซึ่งเราสังเกตเห็นจากโลกว่าเป็นดาวฤกษ์ "ดวงใหม่"

สไลด์หมายเลข 15

ข้อความในสไลด์: ผลลัพธ์อีกประการหนึ่งในระบบดาวแคระขาวก็คือการระเบิดของซูเปอร์โนวา ผลที่ตามมาของการไหลของสสารจากดาวฤกษ์ดวงที่สองอาจเป็นเพราะดาวแคระขาวมีมวลสูงสุด 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ หากมันเป็นดาวแคระเหล็กสีขาวอยู่แล้ว มันก็จะไม่สามารถรักษาแรงอัดโน้มถ่วงไว้ได้และจะระเบิด การระเบิดของซูเปอร์โนวาในระบบดาวคู่มีความสว่างและพัฒนาการใกล้เคียงกันมาก เนื่องจากดาวฤกษ์จะระเบิดด้วยมวลเท่ากันเสมอ - 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ ขอให้เราระลึกไว้ว่าในดาวดวงเดียว แกนกลางเหล็กจะมีมวลวิกฤตนี้ และชั้นนอกอาจมีมวลต่างกันได้ ในระบบไบนารี ดังที่เห็นได้ชัดจากการเล่าเรื่องของเรา ชั้นเหล่านี้แทบจะขาดหายไป นั่นคือสาเหตุที่แสงแฟลร์ดังกล่าวมีความสว่างเท่ากัน ด้วยการสังเกตพวกมันในกาแลคซีไกลโพ้น เราสามารถคำนวณระยะทางที่ไกลเกินกว่าที่จะกำหนดได้โดยใช้พารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์หรือเซเฟอิดส์ การสูญเสียส่วนสำคัญของมวลของระบบทั้งหมดอันเป็นผลมาจากการระเบิดของซูเปอร์โนวาสามารถนำไปสู่การสลายตัวของระบบดาวคู่ได้ แรงดึงดูดแรงโน้มถ่วงระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ลดลงอย่างมาก และพวกมันสามารถแยกออกจากกันเนื่องจากความเฉื่อยของการเคลื่อนที่

สไลด์หมายเลข 16

ข้อความสไลด์: ดาวคู่ทางดาราศาสตร์

ประเภทของดาวคู่ ก่อนอื่นเรามาดูกันว่าดาวดวงไหนมีชื่อเรียกเช่นนั้น ให้ละทิ้งดาวคู่ประเภทที่เรียกว่า "ดาวคู่แสง" ทันที เหล่านี้เป็นดาวฤกษ์คู่ที่บังเอิญอยู่ใกล้ท้องฟ้าในทิศทางเดียวกัน แต่ในอวกาศ จริงๆ แล้วพวกมันถูกแยกจากกันด้วยระยะทางที่ไกลมาก เราจะไม่พิจารณาประเภทสองเท่านี้ เราจะสนใจประเภทของดาวฤกษ์คู่ทางกายภาพ ซึ่งก็คือดาวฤกษ์ที่ผูกพันกันอย่างแท้จริงด้วยปฏิกิริยาระหว่างแรงโน้มถ่วง

ตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวล ในทางกายภาพ ดาวฤกษ์คู่จะโคจรเป็นรูปวงรีรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วม อย่างไรก็ตาม หากคุณนับพิกัดของดาวดวงหนึ่งเทียบกับอีกดวงหนึ่ง ปรากฎว่าดวงดาวต่างๆ เคลื่อนที่สัมพันธ์กันเป็นรูปวงรีเช่นกัน ในรูปนี้ เราเอาดาวสีน้ำเงินที่มีมวลมากกว่ามาเป็นต้นกำเนิด ในระบบดังกล่าว จุดศูนย์กลางมวล (จุดสีเขียว) หมายถึงวงรีรอบดาวสีน้ำเงิน ฉันอยากจะเตือนผู้อ่านเกี่ยวกับความเข้าใจผิดที่พบบ่อยว่ามักเชื่อว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าจะดึงดูดดาวฤกษ์มวลต่ำได้แรงกว่าในทางกลับกัน วัตถุสองชิ้นใด ๆ จะดึงดูดกันอย่างเท่าเทียมกัน แต่วัตถุที่มีมวลมากจะเคลื่อนที่ได้ยากกว่า และถึงแม้ว่าก้อนหินที่ตกลงมาบนโลกจะดึงดูดโลกด้วยแรงเดียวกับโลก แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะรบกวนโลกของเราด้วยแรงนี้และเราเห็นว่าหินเคลื่อนที่อย่างไร

อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งมีสิ่งที่เรียกว่าหลายระบบ โดยมีส่วนประกอบสามส่วนขึ้นไป อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนไหวของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์ตั้งแต่สามวัตถุขึ้นไปนั้นไม่เสถียร ในระบบดาวสามดวง เราสามารถแยกแยะระบบย่อยคู่และดาวดวงที่สามที่โคจรรอบคู่นี้ได้เสมอ ในระบบสี่ดาวอาจมีระบบย่อยไบนารีสองระบบที่โคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วมกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง โดยธรรมชาติแล้ว ระบบหลายระบบที่มีความเสถียรมักจะลดลงเหลือเพียงระบบที่มีสองเทอมเสมอ ระบบดาวสามดวงประกอบด้วย Alpha Centauri ที่รู้จักกันดี ซึ่งหลายๆ คนมองว่าเป็นดาวที่อยู่ใกล้เราที่สุด แต่ในความเป็นจริง องค์ประกอบที่อ่อนแออันดับสามของระบบนี้ - Proxima Centauri ซึ่งเป็นดาวแคระแดง - อยู่ใกล้กว่า ดาวทั้งสามดวงของระบบสามารถมองเห็นแยกจากกันเนื่องจากอยู่ใกล้กัน อันที่จริง บางครั้งความจริงที่ว่าดาวฤกษ์เป็นสองเท่าก็สามารถมองเห็นได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์ ภาพคู่ดังกล่าวเรียกว่าภาพคู่ (อย่าสับสนกับภาพคู่!) ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้ไม่ใช่คู่ที่ใกล้ชิด ระยะห่างระหว่างดวงดาวในนั้นมีขนาดใหญ่กว่าขนาดของพวกมันเองมาก

ความสุกใสของดาวฤกษ์คู่ บ่อยครั้งดาวฤกษ์ที่เป็นคู่จะมีความสว่างต่างกันมาก โดยดาวสลัวจะถูกบดบังด้วยดาวสว่าง บางครั้งในกรณีเช่นนี้ นักดาราศาสตร์จะเรียนรู้เกี่ยวกับความเป็นคู่ของดาวฤกษ์จากการเบี่ยงเบนการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ที่สว่างภายใต้อิทธิพลของดาวเทียมที่มองไม่เห็นจากวิถีโคจรในอวกาศที่คำนวณสำหรับดาวฤกษ์ดวงเดียว คู่ดังกล่าวเรียกว่าไบนารีแอสโตรเมตริก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Sirius ถูกจัดว่าเป็นไบนารีประเภทนี้มาเป็นเวลานาน จนกระทั่งพลังของกล้องโทรทรรศน์ทำให้สามารถแยกแยะดาวเทียมที่มองไม่เห็นมาจนบัดนี้ - Sirius B. คู่นี้กลายเป็นสองเท่าทางสายตา มันเกิดขึ้นที่ระนาบการโคจรของดวงดาวรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วมของพวกมันผ่านไปหรือเกือบจะทะลุผ่านตาของผู้สังเกต วงโคจรของดวงดาวในระบบดังกล่าวนั้นอยู่ขอบเรา ที่นี่ดวงดาวจะคราสกันเป็นระยะๆ ความสว่างของดวงดาวทั้งหมดจะเปลี่ยนไปตามคาบเดียวกัน ไบนารีประเภทนี้เรียกว่าไบนารีคราส หากเราพูดถึงความแปรปรวนของดาวฤกษ์ ดาวดังกล่าวจะเรียกว่าตัวแปรคราส ซึ่งบ่งบอกถึงความเป็นคู่ของมันด้วย ไบนารีประเภทนี้ที่ค้นพบครั้งแรกและมีชื่อเสียงที่สุดคือดาวอัลกอล (ดวงตาแห่งปีศาจ) ในกลุ่มดาวเซอุส

ดาวคู่สเปกตรัม ประเภทสุดท้ายของดาวคู่คือดาวคู่สเปกตรัม ความเป็นคู่ของพวกมันถูกกำหนดโดยการศึกษาสเปกตรัมของดาวฤกษ์ โดยสังเกตการเปลี่ยนแปลงของเส้นดูดกลืนเป็นระยะ หรือเห็นได้ชัดว่าเส้นนั้นเป็นสองเท่า ซึ่งเป็นข้อสรุปเกี่ยวกับความเป็นคู่ของดาวฤกษ์

ทำไมดับเบิ้ลสตาร์ถึงน่าสนใจ? ประการแรก ช่วยให้สามารถค้นหามวลของดาวฤกษ์ได้ เนื่องจากเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและน่าเชื่อถือที่สุดในการคำนวณจากปฏิสัมพันธ์ที่มองเห็นได้ของวัตถุทั้งสอง การสังเกตโดยตรงทำให้สามารถค้นหา "น้ำหนัก" ทั้งหมดของระบบได้ และหากเราเพิ่มความสัมพันธ์ที่ทราบระหว่างมวลของดวงดาวและความส่องสว่างของพวกมันเข้าไป ซึ่งได้กล่าวไว้ข้างต้นในเรื่องราวเกี่ยวกับชะตากรรมของดวงดาว เราก็ สามารถหามวลของส่วนประกอบและทดสอบทฤษฎีได้ ดาวดวงเดียวไม่ได้ให้โอกาสแก่เราเช่นนี้ นอกจากนี้ ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ชะตากรรมของดาวฤกษ์ในระบบดังกล่าวอาจแตกต่างอย่างมากจากชะตากรรมของดาวฤกษ์ดวงเดียวดวงเดียวกัน คู่สวรรค์ซึ่งมีระยะห่างระหว่างกันมากเมื่อเทียบกับขนาดของดาวฤกษ์ ในทุกช่วงของชีวิตใช้ชีวิตตามกฎเดียวกันกับดาวดวงเดียวโดยไม่รบกวนกันและกัน ในแง่นี้ความเป็นคู่ของพวกเขาไม่ได้แสดงออกมาในทางใดทางหนึ่ง

คู่ที่ใกล้เคียงกัน: การแลกเปลี่ยนมวลครั้งแรก ดาวฤกษ์ไบนารี่ถือกำเนิดขึ้นจากเนบิวลาก๊าซและฝุ่นเดียวกัน ซึ่งมีอายุเท่ากัน แต่มักมีมวลต่างกัน เรารู้อยู่แล้วว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลมากจะมีชีวิต "เร็วกว่า" ดังนั้นดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าจะแซงหน้าดาวดวงเดียวกันในกระบวนการวิวัฒนาการ มันจะขยายตัวจนกลายเป็นยักษ์ ในกรณีนี้ ขนาดของดาวอาจกลายเป็นเรื่องที่สสารจากดาวดวงหนึ่ง (พองตัว) เริ่มไหลไปยังอีกดวงหนึ่ง ผลที่ตามมาก็คือ มวลของดาวฤกษ์ที่เบากว่าในตอนแรกอาจมีมากกว่ามวลที่หนักในตอนแรก! นอกจากนี้ เราจะได้ดาวฤกษ์สองดวงที่มีอายุเท่ากัน และดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่ายังคงอยู่ในลำดับหลัก กล่าวคือ ในใจกลางดาวฤกษ์ การสังเคราะห์ฮีเลียมจากไฮโดรเจนยังคงดำเนินอยู่ และดาวฤกษ์ที่เบากว่าได้ใช้หมดแล้ว ไฮโดรเจนและแกนฮีเลียมได้ก่อตัวขึ้นในนั้น ให้เราจำไว้ว่าในโลกของดาวดวงเดียวสิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ เนื่องจากความแตกต่างระหว่างอายุของดาวฤกษ์และมวลของมัน ปรากฏการณ์นี้จึงเรียกว่า Algol Paradox เพื่อเป็นเกียรติแก่ระบบดาวคู่คราสเดียวกัน ดาวเบตาไลเรก็เป็นอีกคู่ที่กำลังแลกมวลอยู่ในขณะนี้

สสารจากดาวฤกษ์ที่พองตัวซึ่งไหลไปยังส่วนประกอบที่มีมวลน้อยกว่านั้นจะไม่ตกลงทับมันในทันที (การหมุนรอบตัวเองของดาวฤกษ์จะป้องกันสิ่งนี้) แต่ก่อตัวเป็นจานหมุนของสสารรอบดาวฤกษ์ดวงเล็กก่อน แรงเสียดทานในจานนี้จะลดความเร็วของอนุภาคของสสาร และมันจะตกลงบนพื้นผิวดาวฤกษ์ กระบวนการนี้เรียกว่าการเพิ่มข้อมูล และดิสก์ผลลัพธ์เรียกว่าการเพิ่มข้อมูล ผลก็คือ ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าเดิมนั้นมีองค์ประกอบทางเคมีที่ผิดปกติ ไฮโดรเจนทั้งหมดในชั้นนอกของมันไหลไปยังดาวฤกษ์อีกดวงหนึ่ง เหลือเพียงแกนฮีเลียมที่มีส่วนผสมของธาตุที่หนักกว่า ดาวฤกษ์ดังกล่าวเรียกว่าดาวฮีเลียม ซึ่งวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นดาวแคระขาวหรือดาวฤกษ์เชิงสัมพัทธภาพ ขึ้นอยู่กับมวลของมัน ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญเกิดขึ้นในระบบดาวคู่โดยรวม: ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าในตอนแรกก็ละทิ้งความเหนือกว่านี้ สสารจากดาวฤกษ์ที่พองตัวซึ่งไหลไปยังส่วนประกอบที่มีมวลน้อยกว่านั้นจะไม่ตกลงทับมันในทันที (การหมุนรอบตัวเองของดาวฤกษ์จะป้องกันสิ่งนี้) แต่ก่อตัวเป็นจานหมุนของสสารรอบดาวฤกษ์ดวงเล็กก่อน แรงเสียดทานในจานนี้จะลดความเร็วของอนุภาคของสสาร และมันจะตกลงบนพื้นผิวดาวฤกษ์ กระบวนการนี้เรียกว่าการเพิ่มข้อมูล และดิสก์ผลลัพธ์เรียกว่าการเพิ่มข้อมูล ผลก็คือ ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าเดิมนั้นมีองค์ประกอบทางเคมีที่ผิดปกติ ไฮโดรเจนทั้งหมดในชั้นนอกของมันไหลไปยังดาวฤกษ์อีกดวงหนึ่ง เหลือเพียงแกนฮีเลียมที่มีส่วนผสมของธาตุที่หนักกว่า ดาวฤกษ์ดังกล่าวเรียกว่าดาวฮีเลียม ซึ่งวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นดาวแคระขาวหรือดาวฤกษ์เชิงสัมพัทธภาพ ขึ้นอยู่กับมวลของมัน ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญเกิดขึ้นในระบบดาวคู่โดยรวม: ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าในตอนแรกก็ละทิ้งความเหนือกว่านี้

การแลกเปลี่ยนมวลครั้งที่สอง ในระบบไบนารี่ ยังมีพัลซาร์รังสีเอกซ์ที่เปล่งออกมาในช่วงความยาวคลื่นพลังงานที่สูงกว่า การแผ่รังสีนี้สัมพันธ์กับการสะสมของสสารใกล้ขั้วแม่เหล็กของดาวฤกษ์ที่มีสัมพัทธภาพ แหล่งที่มาของการสะสมคืออนุภาคลมของดาวฤกษ์ที่ปล่อยออกมาจากดาวดวงที่สอง (ลมสุริยะมีลักษณะเดียวกัน) หากดาวฤกษ์มีขนาดใหญ่ ลมดาวฤกษ์จะมีความหนาแน่นอย่างมีนัยสำคัญ และพลังงานของการแผ่รังสีพัลซาร์รังสีเอกซ์สามารถไปถึงระดับความสว่างของดวงอาทิตย์นับร้อยนับพันดวง พัลซาร์รังสีเอกซ์เป็นวิธีเดียวที่จะตรวจจับหลุมดำโดยอ้อม ซึ่งอย่างที่เราจำได้ไม่สามารถมองเห็นได้ และดาวนิวตรอนก็เป็นวัตถุหายากสำหรับการสังเกตด้วยสายตา นี่ยังห่างไกลจากทั้งหมด ดาวดวงที่สองจะพองตัวไม่ช้าก็เร็ว และสสารจะเริ่มไหลไปยังเพื่อนบ้าน และนี่คือการแลกเปลี่ยนสสารครั้งที่สองในระบบไบนารี่แล้ว เมื่อมีขนาดใหญ่ขึ้น ดาวดวงที่สองก็เริ่ม "คืน" สิ่งที่ได้รับระหว่างการแลกเปลี่ยนครั้งแรก

หากดาวแคระขาวปรากฏขึ้นแทนที่ดาวดวงแรก จากการแลกเปลี่ยนครั้งที่สอง แสงแฟลร์อาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวของมัน ซึ่งเราสังเกตเห็นว่าเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่ มีอยู่ช่วงหนึ่ง เมื่อมีสสารตกลงบนพื้นผิวดาวแคระขาวที่ร้อนจัดมากเกินไป อุณหภูมิของก๊าซใกล้พื้นผิวจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดการระเบิดของปฏิกิริยานิวเคลียร์ ความส่องสว่างของดาวฤกษ์เพิ่มขึ้นอย่างมาก การระบาดดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นซ้ำได้ และเรียกว่าการระบาดครั้งใหม่ แสงแฟลร์ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ จะอ่อนกว่าครั้งแรก ส่งผลให้ดาวฤกษ์สามารถเพิ่มความสว่างได้หลายสิบเท่า ซึ่งเราสังเกตเห็นจากโลกว่าเป็นดาวฤกษ์ "ดวงใหม่" หากดาวแคระขาวปรากฏขึ้นแทนที่ดาวดวงแรก จากการแลกเปลี่ยนครั้งที่สอง แสงแฟลร์อาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวของมัน ซึ่งเราสังเกตเห็นว่าเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่ มีอยู่ช่วงหนึ่ง เมื่อมีสสารตกลงบนพื้นผิวดาวแคระขาวที่ร้อนจัดมากเกินไป อุณหภูมิของก๊าซใกล้พื้นผิวจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดการระเบิดของปฏิกิริยานิวเคลียร์ ความส่องสว่างของดาวฤกษ์เพิ่มขึ้นอย่างมาก การระบาดดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นซ้ำได้ และเรียกว่าการระบาดครั้งใหม่ แสงแฟลร์ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ จะอ่อนกว่าครั้งแรก ส่งผลให้ดาวฤกษ์สามารถเพิ่มความสว่างได้หลายสิบเท่า ซึ่งเราสังเกตเห็นจากโลกว่าเป็นดาวฤกษ์ "ดวงใหม่"

ผลลัพธ์อีกอย่างหนึ่งในระบบดาวแคระขาวก็คือการระเบิดของซุปเปอร์โนวา ผลที่ตามมาของการไหลของสสารจากดาวฤกษ์ดวงที่สองอาจเป็นเพราะดาวแคระขาวมีมวลสูงสุด 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ หากมันเป็นดาวแคระเหล็กสีขาวอยู่แล้ว มันก็จะไม่สามารถรักษาแรงอัดโน้มถ่วงไว้ได้และจะระเบิด การระเบิดของซูเปอร์โนวาในระบบดาวคู่มีความสว่างและพัฒนาการใกล้เคียงกันมาก เนื่องจากดาวฤกษ์จะระเบิดด้วยมวลเท่ากันเสมอ - 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ ขอให้เราระลึกไว้ว่าในดาวดวงเดียว แกนกลางเหล็กจะมีมวลวิกฤตนี้ และชั้นนอกอาจมีมวลต่างกันได้ ในระบบไบนารี ดังที่เห็นได้ชัดจากการเล่าเรื่องของเรา ชั้นเหล่านี้แทบจะขาดหายไป นั่นคือสาเหตุที่แสงแฟลร์ดังกล่าวมีความสว่างเท่ากัน ด้วยการสังเกตพวกมันในกาแลคซีไกลโพ้น เราสามารถคำนวณระยะทางที่ไกลเกินกว่าที่จะกำหนดได้โดยใช้พารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์หรือเซเฟอิดส์ ผลลัพธ์อีกอย่างหนึ่งในระบบดาวแคระขาวก็คือการระเบิดของซุปเปอร์โนวา ผลที่ตามมาของการไหลของสสารจากดาวฤกษ์ดวงที่สองอาจเป็นเพราะดาวแคระขาวมีมวลสูงสุด 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ หากมันเป็นดาวแคระเหล็กสีขาวอยู่แล้ว มันก็จะไม่สามารถรักษาแรงอัดโน้มถ่วงไว้ได้และจะระเบิด การระเบิดของซูเปอร์โนวาในระบบดาวคู่มีความสว่างและพัฒนาการใกล้เคียงกันมาก เนื่องจากดาวฤกษ์จะระเบิดด้วยมวลเท่ากันเสมอ - 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ ขอให้เราระลึกไว้ว่าในดาวดวงเดียว แกนกลางเหล็กจะมีมวลวิกฤตนี้ และชั้นนอกอาจมีมวลต่างกันได้ ในระบบไบนารี ดังที่เห็นได้ชัดจากการเล่าเรื่องของเรา ชั้นเหล่านี้แทบจะขาดหายไป นั่นคือสาเหตุที่แสงแฟลร์ดังกล่าวมีความสว่างเท่ากัน ด้วยการสังเกตพวกมันในกาแลคซีไกลโพ้น เราสามารถคำนวณระยะทางที่ไกลเกินกว่าที่จะกำหนดได้โดยใช้พารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์หรือเซเฟอิดส์ การสูญเสียส่วนสำคัญของมวลของระบบทั้งหมดอันเป็นผลมาจากการระเบิดของซูเปอร์โนวาสามารถนำไปสู่การสลายตัวของระบบดาวคู่ได้ แรงดึงดูดแรงโน้มถ่วงระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ลดลงอย่างมาก และพวกมันสามารถแยกออกจากกันเนื่องจากความเฉื่อยของการเคลื่อนที่

ผลงานสามารถนำไปใช้เป็นบทเรียนและรายงานหัวข้อ “ดาราศาสตร์” ได้

การนำเสนอดาราศาสตร์สำเร็จรูปจะช่วยแสดงให้เห็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในกาแลคซีและอวกาศได้อย่างชัดเจน ทั้งครู อาจารย์ และนักเรียน สามารถดาวน์โหลดการนำเสนอเรื่องดาราศาสตร์ได้ การนำเสนอเกี่ยวกับดาราศาสตร์ของโรงเรียนจากคอลเลกชันของเราครอบคลุมหัวข้อดาราศาสตร์ทั้งหมดที่เด็กๆ เรียนในโรงเรียนมัธยมศึกษา

สไลด์ 1

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 2

คำอธิบายสไลด์:

ประเภทของดาวคู่ ก่อนอื่นเรามาดูกันว่าดาวดวงไหนมีชื่อเรียกเช่นนั้น ให้ละทิ้งดาวคู่ประเภทที่เรียกว่า "ดาวคู่แสง" ทันที เหล่านี้เป็นดาวฤกษ์คู่ที่เกิดขึ้นอยู่ใกล้ ๆ บนท้องฟ้า กล่าวคือไปในทิศทางเดียวกัน แต่ในอวกาศ จริงๆ แล้วพวกมันถูกแยกจากกันด้วยระยะทางที่ไกลมาก เราจะไม่พิจารณาประเภทสองเท่านี้ เราจะสนใจประเภทของดาวฤกษ์คู่ทางกายภาพ ซึ่งก็คือดาวฤกษ์ที่ผูกพันกันอย่างแท้จริงด้วยปฏิกิริยาระหว่างแรงโน้มถ่วง

สไลด์ 3

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 4

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 5

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 6

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 7

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 8

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 9

คำอธิบายสไลด์:

ทำไมดับเบิ้ลสตาร์ถึงน่าสนใจ? ประการแรก ช่วยให้สามารถค้นหามวลของดาวฤกษ์ได้ เนื่องจากเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและน่าเชื่อถือที่สุดในการคำนวณจากปฏิสัมพันธ์ที่มองเห็นได้ของวัตถุทั้งสอง การสังเกตโดยตรงทำให้สามารถค้นหา "น้ำหนัก" ทั้งหมดของระบบได้ และหากเราเพิ่มความสัมพันธ์ที่ทราบระหว่างมวลของดวงดาวและความส่องสว่างของพวกมันเข้าไป ซึ่งได้กล่าวไว้ข้างต้นในเรื่องราวเกี่ยวกับชะตากรรมของดวงดาว เราก็ สามารถหามวลของส่วนประกอบและทดสอบทฤษฎีได้ ดาวดวงเดียวไม่ได้ให้โอกาสแก่เราเช่นนี้ นอกจากนี้ ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ชะตากรรมของดาวฤกษ์ในระบบดังกล่าวอาจแตกต่างอย่างมากจากชะตากรรมของดาวฤกษ์ดวงเดียวดวงเดียวกัน คู่สวรรค์ซึ่งมีระยะห่างระหว่างกันมากเมื่อเทียบกับขนาดของดาวฤกษ์ ในทุกช่วงของชีวิตใช้ชีวิตตามกฎเดียวกันกับดาวดวงเดียวโดยไม่รบกวนกันและกัน ในแง่นี้ความเป็นคู่ของพวกเขาไม่ได้แสดงออกมาในทางใดทางหนึ่ง

สไลด์ 10

คำอธิบายสไลด์:

คู่ที่ใกล้เคียงกัน: การแลกเปลี่ยนมวลครั้งแรก ดาวฤกษ์ไบนารี่ถือกำเนิดขึ้นจากเนบิวลาก๊าซและฝุ่นเดียวกัน ซึ่งมีอายุเท่ากัน แต่มักมีมวลต่างกัน เรารู้อยู่แล้วว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลมากจะมีชีวิต "เร็วกว่า" ดังนั้นดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าจะแซงหน้าดาวดวงเดียวกันในกระบวนการวิวัฒนาการ มันจะขยายตัวจนกลายเป็นยักษ์ ในกรณีนี้ ขนาดของดาวอาจกลายเป็นเรื่องที่สสารจากดาวดวงหนึ่ง (พองตัว) เริ่มไหลไปยังอีกดวงหนึ่ง ผลที่ตามมาก็คือ มวลของดาวฤกษ์ที่เบากว่าในตอนแรกอาจมีมากกว่ามวลที่หนักในตอนแรก! นอกจากนี้ เราจะได้ดาวฤกษ์สองดวงที่มีอายุเท่ากัน และดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่ายังคงอยู่ในลำดับหลัก กล่าวคือ ในใจกลางดาวฤกษ์ การสังเคราะห์ฮีเลียมจากไฮโดรเจนยังคงดำเนินอยู่ และดาวฤกษ์ที่เบากว่าได้ใช้หมดแล้ว ไฮโดรเจนและแกนฮีเลียมได้ก่อตัวขึ้นในนั้น ให้เราจำไว้ว่าในโลกของดาวดวงเดียวสิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ เนื่องจากความแตกต่างระหว่างอายุของดาวฤกษ์และมวลของมัน ปรากฏการณ์นี้จึงเรียกว่า Algol Paradox เพื่อเป็นเกียรติแก่ระบบดาวคู่คราสเดียวกัน ดาวเบตาไลเรก็เป็นอีกคู่ที่กำลังแลกมวลอยู่ในขณะนี้

สไลด์ 11

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 12

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 13

คำอธิบายสไลด์:

การแลกเปลี่ยนมวลครั้งที่สอง ในระบบไบนารี่ ยังมีพัลซาร์รังสีเอกซ์ที่เปล่งออกมาในช่วงความยาวคลื่นพลังงานที่สูงกว่า การแผ่รังสีนี้สัมพันธ์กับการสะสมของสสารใกล้ขั้วแม่เหล็กของดาวฤกษ์ที่มีสัมพัทธภาพ แหล่งที่มาของการสะสมคืออนุภาคลมของดาวฤกษ์ที่ปล่อยออกมาจากดาวดวงที่สอง (ลมสุริยะมีลักษณะเดียวกัน) หากดาวฤกษ์มีขนาดใหญ่ ลมดาวฤกษ์จะมีความหนาแน่นอย่างมีนัยสำคัญ และพลังงานของการแผ่รังสีพัลซาร์รังสีเอกซ์สามารถไปถึงระดับความสว่างของดวงอาทิตย์นับร้อยนับพันดวง พัลซาร์รังสีเอกซ์เป็นวิธีเดียวที่จะตรวจจับหลุมดำโดยอ้อม ซึ่งอย่างที่เราจำได้ไม่สามารถมองเห็นได้ และดาวนิวตรอนก็เป็นวัตถุหายากสำหรับการสังเกตด้วยสายตา นี่ยังห่างไกลจากทั้งหมด ดาวดวงที่สองจะพองตัวไม่ช้าก็เร็ว และสสารจะเริ่มไหลไปยังเพื่อนบ้าน และนี่คือการแลกเปลี่ยนสสารครั้งที่สองในระบบไบนารี่แล้ว เมื่อมีขนาดใหญ่ขึ้น ดาวดวงที่สองก็เริ่ม "คืน" สิ่งที่ได้รับระหว่างการแลกเปลี่ยนครั้งแรก

สไลด์ 14

คำอธิบายสไลด์:

หากดาวแคระขาวปรากฏขึ้นแทนที่ดาวดวงแรก จากการแลกเปลี่ยนครั้งที่สอง แสงแฟลร์อาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวของมัน ซึ่งเราสังเกตเห็นว่าเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่ มีอยู่ช่วงหนึ่ง เมื่อมีสสารตกลงบนพื้นผิวดาวแคระขาวที่ร้อนจัดมากเกินไป อุณหภูมิของก๊าซใกล้พื้นผิวจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดการระเบิดของปฏิกิริยานิวเคลียร์ ความส่องสว่างของดาวฤกษ์เพิ่มขึ้นอย่างมาก การระบาดดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นซ้ำได้ และเรียกว่าการระบาดครั้งใหม่ แสงแฟลร์ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ จะอ่อนกว่าแสงแรก ส่งผลให้ดาวฤกษ์สามารถเพิ่มความสว่างได้หลายสิบเท่า ซึ่งเราสังเกตเห็นจากโลกว่าเป็นดาวฤกษ์ "ดวงใหม่" หากดาวแคระขาวปรากฏขึ้นแทนที่ดาวดวงแรก จากการแลกเปลี่ยนครั้งที่สอง แสงแฟลร์อาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวของมัน ซึ่งเราสังเกตเห็นว่าเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่ มีอยู่ช่วงหนึ่ง เมื่อมีสสารตกลงบนพื้นผิวดาวแคระขาวที่ร้อนจัดมากเกินไป อุณหภูมิของก๊าซใกล้พื้นผิวจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดการระเบิดของปฏิกิริยานิวเคลียร์ ความส่องสว่างของดาวฤกษ์เพิ่มขึ้นอย่างมาก การระบาดดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นซ้ำได้ และเรียกว่าการระบาดครั้งใหม่ แสงแฟลร์ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ จะอ่อนกว่าแสงแรก ส่งผลให้ดาวฤกษ์สามารถเพิ่มความสว่างได้หลายสิบเท่า ซึ่งเราสังเกตเห็นจากโลกว่าเป็นดาวฤกษ์ "ดวงใหม่"

สไลด์ 15

สุขภาพ

ก่อนอื่นเรามาดูกันว่าดาวดวงใดที่มีชื่อนี้ ให้ละทิ้งดาวคู่ประเภทที่เรียกว่า "ดาวคู่แสง" ทันที เหล่านี้เป็นดาวฤกษ์คู่ที่เกิดขึ้นอยู่ใกล้ ๆ บนท้องฟ้า กล่าวคือไปในทิศทางเดียวกัน แต่ในอวกาศ จริงๆ แล้วพวกมันถูกแยกจากกันด้วยระยะทางที่ไกลมาก เราจะไม่พิจารณาประเภทสองเท่านี้ เราจะสนใจประเภทของดาวฤกษ์คู่ทางกายภาพ ซึ่งก็คือดาวฤกษ์ที่ผูกพันกันอย่างแท้จริงด้วยปฏิกิริยาระหว่างแรงโน้มถ่วง

ในทางกายภาพ ดาวฤกษ์คู่หมุนเป็นรูปวงรีรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วม อย่างไรก็ตาม หากคุณวัดพิกัดของดาวดวงหนึ่งเทียบกับอีกดวงหนึ่ง ปรากฎว่าดวงดาวต่างๆ เคลื่อนที่สัมพันธ์กันเป็นรูปวงรีเช่นกัน ในรูปนี้ เราเอาดาวสีน้ำเงินที่มีมวลมากกว่ามาเป็นต้นกำเนิดของเรา ในระบบดังกล่าว จุดศูนย์กลางมวล (จุดสีเขียว) หมายถึงวงรีรอบดาวสีน้ำเงิน ฉันอยากจะเตือนผู้อ่านให้ระวังความเข้าใจผิดที่พบบ่อยว่ามักเชื่อว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าจะดึงดูดดาวฤกษ์มวลต่ำได้แรงกว่าในทางกลับกัน วัตถุสองชิ้นใด ๆ จะดึงดูดกันอย่างเท่าเทียมกัน แต่วัตถุที่มีมวลมากจะเคลื่อนที่ได้ยากกว่า แม้ว่าก้อนหินที่ตกลงมาบนโลกจะดึงดูดโลกด้วยแรงเดียวกับโลก แต่แรงนี้ไม่สามารถรบกวนโลกของเราได้ และเราจะเห็นว่าหินเคลื่อนที่อย่างไร

ระบบดาวสามดวงประกอบด้วย Alpha Centauri ที่รู้จักกันดี ซึ่งหลายๆ คนมองว่าเป็นดาวที่อยู่ใกล้เราที่สุด แต่ในความเป็นจริง องค์ประกอบที่อ่อนแออันดับสามของระบบนี้ - Proxima Centauri ซึ่งเป็นดาวแคระแดง - อยู่ใกล้กว่า ดาวทั้งสามดวงของระบบสามารถมองเห็นแยกจากกันเนื่องจากอยู่ใกล้กัน อันที่จริง บางครั้งความจริงที่ว่าดาวฤกษ์เป็นสองเท่าก็สามารถมองเห็นได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์ ภาพคู่ดังกล่าวเรียกว่าภาพคู่ (อย่าสับสนกับภาพคู่!) ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้ไม่ใช่คู่ที่ใกล้ชิด ระยะห่างระหว่างดวงดาวในนั้นมีขนาดใหญ่กว่าขนาดของพวกมันเองมาก