دوتاییهای گرفتی و طیفسنجی
هنگامی که مدار یک ستاره دوتایی تقریباً از روبرو دیده میشود، ستارگان یکدیگر را میگیرند و نور آنها با چرخش در مدار، از نظر طول موج تغییر میکند؛ ترکیب این اثرات، جرم و شعاع ستارگان را با دقت فوقالعادهای به دست میدهد.
Definition
دوتایی طیفسنجی، ستارهای است که با تغییر تناوبی خطوط طیفیاش به دلیل حرکت مداری شناسایی میشود، و دوتایی گرفتی، ستارهای است که در آن ستارگان به صورت تناوبی از دیدگاه ما از مقابل یکدیگر عبور میکنند و باعث کاهش قابل اندازهگیری در روشنایی میشوند.
Scope
این موضوع شامل دوتاییهای طیفسنجی است که با تغییرات تناوبی دوپلری خطوط طیفیشان شناسایی میشوند، دوتاییهای گرفتی که روشناییشان با عبور یک ستاره از مقابل دیگری کاهش مییابد، تحلیل منحنیهای نوری و منحنیهای سرعت شعاعی، و تعیین دقیق جرم، شعاع و دمای ستارگان از سامانههایی که هر دو اثر در آنها مشاهده میشود.
Core questions
- دوتاییهای طیفسنجی چگونه شناسایی میشوند؟
- چه چیزی باعث کاهش روشنایی در یک دوتایی گرفتی میشود؟
- چگونه گرفتها و سرعتهای شعاعی با هم شعاع و جرم ستارگان را به دست میدهند؟
- چرا دوتاییهای گرفتی جدا از هم اینقدر ارزشمند هستند؟
Key concepts
- منحنی سرعت شعاعی
- تابع جرم
- دوتایی دوخطی
- منحنی نوری
- گرفت اولیه و ثانویه
- تمایل مداری
- پارامترهای بنیادی ستارهای
Key theories
- سرعتهای شعاعی و تابع جرم
- حرکت مداری، خطوط طیفی یک ستاره را به دلیل اثر دوپلر به جلو و عقب تغییر میدهد؛ دامنه و شکل منحنی سرعت شعاعی، جرمها را از طریق تابع جرم طیفسنجی محدود میکند، و یک سامانه دوخطی مستقیماً نسبت جرم را به دست میدهد.
- تحلیل منحنی نوری گرفتها
- عمق، مدت زمان و شکل گرفتها در منحنی نوری، همراه با سرعتهای مداری، شعاعهای نسبی، دماها و تمایل مداری ستارگان را به دست میدهد؛ یک دوتایی گرفتی دوخطی جدا از هم، جرم و شعاع مطلق را با دقت چند درصدی ارائه میدهد.
Mechanisms
با چرخش ستارگان در مدار، حرکت آنها به سمت ما و دور شدن از ما، خطوط طیفیشان را تغییر میدهد و منحنیهای سرعت شعاعی را ترسیم میکند؛ هنگامی که مدار تقریباً از روبرو باشد، هر ستاره به صورت تناوبی دیگری را مسدود میکند و گرفتهایی ایجاد میکند که زمانبندی و عمق آنها اندازه ستارگان و تمایل مداری را آشکار میکند. این دو اثر با هم، ابهاماتی را که سایر روشها را محدود میکنند، از بین میبرند و جرم و شعاع مطلق را ارائه میدهند.
Clinical relevance
دوتاییهای گرفتی جدا از هم، دقیقترین پارامترهای بنیادی ستارهای موجود را فراهم میکنند و معیارهایی هستند که مدلهای تکامل ستارهای بر اساس آنها آزمایش میشوند؛ آنها همچنین به عنوان شاخصهای دقیق فاصله برای کهکشانهای نزدیک عمل میکنند و پلههای نردبان فاصله کیهانی را تثبیت میکنند.
History
گودریک در قرن هجدهم، تغییرپذیری ستاره الغول را به عنوان گرفتهایی توسط یک همدم نامرئی توضیح داد، راسل و شاپلی در اوایل قرن بیستم روشهایی را برای استخراج عناصر مداری از منحنیهای نوری گرفتها توسعه دادند، و کوپال و محققان بعدی مدلسازیای را که اکنون برای استخراج پارامترهای دقیق ستارهای استفاده میشود، اصلاح کردند.
Key figures
- Henry Norris Russell
- Harlow Shapley
- John Goodricke
- Zdenek Kopal
Related topics
Seminal works
- torres2010
- russell1912
Frequently asked questions
- ستاره الغول نمونهای از چیست؟
- الغول نمونه اولیه دوتایی گرفتی است: کاهش منظم روشنایی آن، که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است، ناشی از عبور تناوبی یک ستاره همدم کمنورتر از مقابل ستاره پرنورتر است، پدیدهای که برای اولین بار توسط جان گودریک به درستی به عنوان یک گرفت توضیح داده شد.
- چرا دوتاییهای گرفتی که طیفسنجی نیز هستند، اینقدر مفیدند؟
- طیفسنجی سرعت ستارگان را میدهد و گرفتها تمایل مداری و اندازههای نسبی را تعیین میکنند؛ ترکیب آنها ابهام معمول مربوط به چگونگی کج بودن مدار را از بین میبرد و به ستارهشناسان اجازه میدهد تا جرم و شعاع مطلق هر دو ستاره را با دقت بالا تعیین کنند.