Bir ulduzun kütləsini necə ölçmək olar?

Solda böyük ağ ulduz, sağda kiçik mavi ulduz, ulduzla dolu bir fonda.

Sənətçinin Sirius A və kiçik mavi yoldaşı Sirius B -nin ikili ulduz sistemi haqqında anlayışı, isti ağ cırtdan. İki ulduz hər 50 ildən bir bir -birinin ətrafında fırlanır. Şəkil vasitəsiləBU/ G. Bacon.


Varçoxlu ikili ulduzlar- ümumi bir kütlə mərkəzi ətrafında fırlanan iki ulduz - ulduzlu səmanı dolduran. Əslində gördüyümüz bütün ulduzların böyük əksəriyyəti (təxminən 85%) iki və ya daha çox ulduzlu çoxlu ulduz sisteminin bir hissəsidir! Astronomlar üçün şanslıdır, çünki iki ulduz birlikdə öz kütlələrini ölçmək üçün asan bir yol təqdim edir.

Ulduz kütləsini ikiqat sistemdə tapmaq üçün yalnız iki şeyi bilmək lazımdır: theyarı böyük oxvə ya deməkməsafəiki ulduz arasında (tez -tez ifadə olunurastronomik vahidlər, Yerlə Günəş arasındakı orta məsafədir) vəvaxtiki ulduzun bir -birinin ətrafında fırlanması lazımdır (akaorbital dövr, tez-tez Dünya illərində ifadə olunur). Astronomlar yalnız bu iki müşahidənin köməyi ilə ulduzların kütləsini hesablaya bilirlər ki, bu da adətən günəş kütləsi vahidlərində edirlər (yəni ulduzun neçə 'günəşimizin' ağırlığını 'ölçür. Bir günəş kütləsi 1.989 x 1030kiloqram və ya planetimizin kütləsindən təxminən 333.000 dəfə çoxdur.).


İstifadə edəcəyikSirius, gecə göyünün ən parlaq ulduzu, nümunə olaraq. Yardımsız gözə tək bir ulduz kimi görünür, amma o da ikili bir ulduzdur (və edə bilərsinizözünüz baxın, kiçik bir teleskopunuz varsa). İki ulduz, təxminən 20 Yer ili müddətində, təxminən 20 astronomik vahid məsafədə bir-birinin ətrafında fırlanır (TO). İkisinin daha parlaq olanı Sirius A, daha zəif yoldaşı isə Sirius B (Kukla).

Sünbüllü bir mərkəzi ağ ləkə və sol tərəfində kiçik bir ağ nöqtə olan qara fon.

ForVM İcma Şəkillərinə baxın.|Michael Teoh |26 Yanvar 2021-ci ildə Malayziyanın Penang şəhərindəki Heng Ee Rəsədxanasında Sirius A və Sirius B'nin (ağ cırtdan) bu fotosunu çəkdi. 30 saniyəlik pozlamadan istifadə etdi və zəif Sirius B-nin görünməsini təmin etdi. Təşəkkür edirəm, Michael!

Astronomlar Sirius A və B kütlələrini necə tapacaqlar? İlk olaraq 1618-ci ildə Johannes Kepler tərəfindən çıxarılan və aşağıdakı kimi tanınan iki ulduzla orbital dövrü arasındakı orta məsafəni aşağıda istifadə üçün asan olan bir düstura bağlayacaqlar.Kepler Üçüncü Qanunu:

Ümumi kütlə = məsafə3/dövr2




Buradakı məsafə, ulduzlar arasındakı orta məsafədir (və ya daha doğrusuyarı böyük ox) astronomik vahidlərdə 20, orbital dövr isə 50 ildir.

Nəticədə ümumi kütlə təxminən üç günəş kütləsidir. Diqqət yetirin ki, bu bir ulduzun kütləsi deyil, hər iki ulduzun kütləsidir. Beləliklə, bilirik ki, bütün ikili sistem üç günəş kütləsinə bərabərdir.

Qırmızı rəngdə üst -üstə düşən iki eliptik orbit, orbitlərdə hərəkət edən ağ dairələrlə.

Ulduzları ümumi bir kütlə mərkəzi (qırmızı xaç) ətrafında fırlanan ikili ulduz sisteminə bir nümunə. Bu təsvirdə iki ulduzun oxşar kütlələri var. Sirius ikili ulduz sistemi vəziyyətində, Sirius A, Sirius B -nin təxminən iki qat ağırlığına malikdir.Wikimedia Commons.

Hər bir ulduzun kütləsini öyrənmək üçün astronomlar hər ulduzun ulduzdan olan orta məsafəsini bilməlidirlərbarycenter: onların ümumi kütlə mərkəzi. Bunu öyrənmək üçün bir daha öz müşahidələrinə güvənirlər.


Məlum olur ki, daha az kütləvi ulduz olan Sirius B, bari mərkəzdən Sirius A -dan təxminən iki dəfə uzaqdır, yəni Sirius B -nin Sirius A kütləsinin təxminən yarısına malikdir.

Beləliklə, bütün sistemin təxminən üç günəş kütləsi olduğunu bilirsinizsə, Sirius A kütləsinin təxminən iki günəş kütləsi olduğunu, Sirius B isə kütlədə Günəşimizə çox bərabər olduğunu təxmin edə bilərsiniz.

Bəs günəş kimi ulduz sistemlərində tək olan ulduzlar necə? İkili ulduz sistemləri bir daha açardır: İkili sistemlərdə bir çox ulduzun kütlələrini hesabladıqdan sonra necə olacağını da bilirik.işıqlıonlardır, aralarında bir əlaqənin olduğunu görürükparlaqlıqvə onların kütləsi. Başqa sözlə, tək ulduzlar üçün yalnız onun parlaqlığını ölçmək və sonra istifadə etmək lazımdırkütlə-parlaqlıq əlaqəsikütləsini anlamaq üçün. Təşəkkürlər, ikili fayllar!

Daha ətraflı: Ulduzların parlaqlığı nədir?


Daha ətraflı: Ulduz böyüklüyü nədir?

Aşağı xətt: Astronomlar üçün ikili ulduz sistemləri ulduz kütləsini anlamaq üçün olduqca faydalı bir vasitədir.