SETI: Поиск Внеземного Разума

О двойных звездах мы уже упоминали, они образуют гравитационно связанную систему и обращаются под действием сил взаимного тяготения вокруг общего центра масс. Их называют физическими двойными, в отличие от звезд, которые не связаны друг с другом, а просто проецируются в близкие точки небесного свода[103]. Физические двойные, двойственность которых обнаруживается при непосредственных наблюдениях в телескоп, называются визуально-двойными. Они имеют периоды обращения от нескольких лет до нескольких тысяч лет. Самой короткопериодической из визуальнодвойных является звезда М Кита, ее период 2,62 года. Иногда компоненты двойной системы расположены так далеко друг от друга и обращаются друг относительно друга так медленно, что уловить их движение непосредственно невозможно. Их двойственность определяется косвенными методами. Такие звезды образуют широкие пары. В пространстве их компоненты отстоят друг от друга на тысячи и десятки тысяч астрономических единиц, а их периоды достигают миллионов лет. Такова, например, звезда α Центавра, которая вместе с ближайшей к нам Проксимой Центавра образуют двойную систему с расстоянием между компонентами не менее 10 000 а. е.

В некоторых двойных системах звезды расположены столь близко друг от друга, что их невозможно различить даже при наблюдении в самые сильные телескопы. Двойственность этих звезд может быть обнаружена либо по периодическому изменению блеска, когда одна звезда при вращении затмевает другую (это затменно-переменные звезды), либо спектроскопически (спектрально-двойные звезды). Примером затменно-двойной системы, помимо уже упоминавшегося нами Алголя, является звезда 0 Лиры. Известно несколько тысяч затменно-двойных звезд. Их периоды заключены от нескольких часов до десятков лет. Спектрально-двойные обнаруживаются по периодическому смещению спектральных линий из-за эффекта Доплера при обращении звезд друг относительно друга (или вокруг общего центра масс). Половину периода звезда движется на нас, ее линии смещаются к фиолетовому концу спектра; другую половину периода звезда движется от нас, линии смещаются к красному концу спектра.

В тесных двойных системах расстояние между звездами сопоставимо с их размерами. В таких системах существенную роль начинают играть приливные взаимодействия между компонентами. Под влиянием приливных сил звезда вытягивается, приобретая эллипсоидальную форму. В таких системах газ может перетекать с одной звезды на другую, при этом может образоваться газовый диск вокруг одной из звезд (см. рис. 2.1.18). В состав некоторых двойных систем входят новые звезды, пульсары и, возможно, черные дыры (см. с. 216). Обращаясь друг относительно друга, двойные звезды подчиняются тем же законам небесной механики, что и планеты Солнечной системы при их вращении вокруг Солнца. Определив из наблюдений орбиты звезд в двойной системе, можно найти их массы. Это основной метод определения масс звезд.

Среди двойных систем встречаются такие, в которых один компонент имеет во много раз меньшую массу, чем другой. Такой компонент (темный спутник) не наблюдается, а его присутствие обнаруживается по периодическим колебаниям положения главного компонента на небесной сфере. Массы темных спутников заключены в пределах от 0,2 до 0,01 M_⊙ Обычно они не превосходят 0,1 7 M_⊙; такие объекты называют «коричневыми карликами» и относят к звездам, так как на определенном этапе эволюции их светимость поддерживается термоядерными реакциями. А менее массивные тела с массой меньше 0,01 M_⊙ относят к планетам, поскольку они полностью лишены термоядерного источника энергии. К концу 2000 г. обнаружены планеты у нескольких десятков звезд (см. п. 4.3.2).

Рис. 2.1.18. Перетекание вещества с одной звезды на другую в тесной двойной системе. Образование газового диска вокруг меньшего плотного компонента

Помимо двойных систем, существуют тройные и кратные системы. По-видимому, около трети двойных звезд являются тройными и звездами большей кратности. Примером шестикратной системы являются Мицар и Алькор в созвездии Большой Медведицы. Эти звезды образуют широкую пару. Причем Мицар представляет собой визуально-двойную звезду, состоящую из двух компонентов — Мицар А и Мицар В, разделенных угловым расстоянием 14". В свою очередь, Мицар А— спектрально-двойная звезда с периодом 21 сут, Мицар В — тройная система, она состоит из спектрально-двойной звезды с периодом 182 сут, а вокруг этой пары обращается еще третий более далекий компонент с периодом 1350 сут.