Введение
Пара звёзд, кажущихся близкими друг к другу.
В наблюдательной астрономии двойная звезда или визуальный двойник — это пара звёзд, которые кажутся близко расположенными при наблюдении с Земли, особенно с использованием оптических телескопов. Это происходит потому, что пара либо образует физическую двойную звезду (то есть двойную систему звёзд, находящихся на взаимной орбите и гравитационно связанных друг с другом), либо является оптической двойной, случайным совпадением направлений на две звезды, находящиеся на разных расстояниях от наблюдателя. Двойные звёзды важны для звёздных астрономов, поскольку знание их движений позволяет напрямую вычислять звёздную массу и другие звёздные параметры. Единственный (известный) случай "двойной звезды", компоненты которой различимы невооружённым глазом, — это Мизар и Алькор (хотя на самом деле это кратная звёздная система), но точно не установлено, гравитационно ли они связаны. Начиная с 1780-х годов, как профессиональные, так и любительские наблюдатели двойных звёзд телескопически измеряют расстояния и углы между двойными звёздами, чтобы определить их относительные движения. Если относительное движение пары описывает дугу орбиты, или если относительное движение мало по сравнению с общим собственным движением обеих звёзд, можно заключить, что пара находится на взаимной орбите как физическая двойная звезда. В противном случае пара является оптической. Различие между визуальными и не визуальными двойными системами заключается лишь в возможности телескопического разделения компонентов.
История
Мизар в Большой Медведице был впервые обнаружен как двойная звезда Бенедетто Кастелли и Галилео Галилеем. Вскоре после этого были открыты и другие двойные системы: Роберт Гук обнаружил одну из первых двойных звездных систем, Гамма Овна, в 1664 году, а яркая южная звезда Акрукс в созвездии Южного Креста была обнаружена Фонтенеем в 1685 году. По крайней мере, одна из восемнадцати звезд ярче 9,0 звездной величины в северной половине неба известна как двойная звезда, видимая в телескоп. Не связанные между собой категории оптических двойных звезд и истинных двойных систем объединены по историческим и практическим соображениям. Когда было установлено, что Мизар является двойной системой, было довольно сложно определить, является ли двойная звезда физической двойной системой или просто оптической парой. Усовершенствованные телескопы, спектроскопия и фотография – основные инструменты, используемые для проведения такого различия. После того, как было определено, что Мизар является визуальной двойной звездой, было обнаружено, что его компоненты сами по себе являются спектроскопическими двойными системами.
Наблюдение за двойными звездами
Наблюдение за визуальными двойными звездами посредством визуальных измерений позволяет определить расстояние между двумя компонентами звезды на небе, а также угловое положение. Угловое положение указывает направление, в котором звезды разнесены, и определяется как азимут от более яркой звезды к более тусклой, при этом север соответствует 0°. Эти измерения называются измерениями (или мерами). В измерениях визуальной двойной системы угловое положение будет изменяться постепенно, а расстояние между двумя звездами будет колебаться между максимальными и минимальными значениями. Построение этих измерений на плоскости даст эллипс. Это кажущаяся орбита – проекция истинной орбиты двух звезд на небесную сферу, по которой можно вычислить истинную орбиту. Хотя предполагается, что большинство каталогизированных визуальных двойных звезд являются физически связанными двойными системами, орбиты были рассчитаны лишь для нескольких тысяч из более чем 100 000 известных визуальных двойных звезд.
Различие между двойными звездами и другими двойными звездами
Подтверждение визуальной двойной звезды как физической двойной системы может быть получено путем наблюдения за относительным движением компонентов. Если это движение является частью орбиты, или если звезды имеют схожие радиальные скорости, или разница в их собственных движениях мала по сравнению с их общим собственным движением, то эта пара, скорее всего, является физической системой. При наблюдениях в течение короткого промежутка времени компоненты как оптических двойных звезд, так и визуальных двойных звезд с большим периодом обращения будут казаться движущимися по прямым линиям; по этой причине бывает сложно отличить эти два случая.