Dubbele dubbelsterren zien

Omdat ons zonnestelsel een enkele ster in zijn hart heeft, is het logisch om aan te nemen dat alle sterren zich onafhankelijk vormen en alleen door de melkweg reizen. Het blijkt echter dat ongeveer een derde (of mogelijk zelfs meer) van alle sterren in ons sterrenstelsel (en in andere sterrenstelsels) worden geboren, bestaan ​​in systemen met meerdere sterren. Er kunnen twee sterren zijn (een binair getal genoemd), drie sterren of zelfs meer. 

De mechanica van een binaire ster

Binaries (twee sterren die rond een gemeenschappelijk centrum van massa draaien) zijn heel gewoon aan de hemel. De grootste van de twee sterren in een dergelijk systeem wordt de primaire ster genoemd, terwijl de kleinere de metgezel of secundaire ster is. Een van de bekendste binaries aan de hemel is de heldere ster Sirius, die een zeer vage metgezel heeft. Een andere favoriet is Albireo, onderdeel van het sterrenbeeld Cygnus, de zwaan. Beide zijn gemakkelijk te herkennen, maar het vereist een telescoop of verrekijker om de componenten van elk binair systeem te kunnen zien. 

De voorwaarde dubbelstersysteem moet niet worden verward met de term dubbele ster. Dergelijke systemen worden meestal gedefinieerd als twee sterren die op elkaar lijken in te werken, maar in werkelijkheid erg ver van elkaar verwijderd zijn en geen fysieke verbinding hebben. Het kan verwarrend zijn om ze uit elkaar te houden, vooral op afstand. 

Het kan ook vrij moeilijk zijn om de individuele sterren van een binair systeem te identificeren, omdat een of beide sterren niet-optisch kunnen zijn (met andere woorden, niet bijzonder helder in zichtbaar licht). Wanneer dergelijke systemen worden gevonden, vallen ze meestal in een van de volgende vier categorieën.

Visuele binaries

Zoals de naam al doet vermoeden, zijn visuele binaries systemen waarin de sterren afzonderlijk kunnen worden geïdentificeerd. Interessant is dat om dit te doen, de sterren "niet te helder" moeten zijn. (Natuurlijk is de afstand tot de objecten ook een bepalende factor als ze afzonderlijk worden opgelost of niet.) Als een van de sterren een hoge helderheid heeft, zal de helderheid het zicht op de metgezel "overstemmen". Dat maakt het moeilijk om te zien. Visuele binaries worden gedetecteerd met telescopen, of soms met een verrekijker.

In veel gevallen kunnen andere binaries, zoals die hieronder worden vermeld, worden bepaald als visuele binaries wanneer ze worden waargenomen met krachtig genoeg instrumenten. Dus de lijst met systemen in deze klasse groeit voortdurend naarmate er meer waarnemingen worden gedaan met krachtigere telescopen.

Spectroscopische binaries

Spectroscopie is een krachtig hulpmiddel in de astronomie. Hiermee kunnen astronomen verschillende eigenschappen van sterren bepalen door eenvoudig hun licht tot in de kleinste details te bestuderen. In het geval van binaries kan spectroscopie echter ook onthullen dat een sterrenstelsel in feite uit twee of meer sterren kan bestaan.

Hoe werkt dit? Als twee sterren om elkaar heen draaien, zullen ze soms naar ons toe bewegen, en weg van ons bij anderen. Dit zorgt ervoor dat hun licht blauwverschuift en vervolgens herhaaldelijk verschuift. Door de frequentie van deze verschuivingen te meten, kunnen we informatie berekenen over hun baanparameters.

Omdat spectroscopische binaries vaak heel dicht bij elkaar liggen (zo dichtbij dat zelfs een goede telescoop ze niet uit elkaar kan "splitsen", zijn ze zelden ook visuele binaries. In de vreemde gevallen dat ze zijn, zijn deze systemen meestal heel dicht bij de aarde en hebben zeer lange periodes (hoe verder ze uit elkaar liggen, hoe langer het duurt om hun gemeenschappelijke as te cirkelen). Nabijheid en lange periodes maken de partners van elk systeem gemakkelijker te herkennen.

Astrometrische Binaries

Astrometrische binaries zijn sterren die in een baan lijken te zijn onder invloed van een ongeziene zwaartekracht. Vaak genoeg is de tweede ster een zeer zwakke bron van elektromagnetische straling, ofwel een kleine bruine dwerg of misschien een zeer oude neutronenster die onder de doodslijn is gedaald.

Informatie over de "ontbrekende ster" kan worden vastgesteld door de orbitale eigenschappen van de optische ster te meten. De methode voor het vinden van astrometrische binaries wordt ook gebruikt om exoplaneten (planeten buiten ons zonnestelsel) te vinden door te zoeken naar "wobbles" in een ster. Op basis van deze beweging kunnen de massa's en orbitale afstanden van de planeten worden bepaald.

Verduisterings Binaries

Bij het verduisteren van binaire systemen ligt het baanvlak van de sterren direct in onze gezichtslijn. Daarom passeren de sterren voor elkaar terwijl ze draaien. Wanneer de dimmerster voor de helderdere ster passeert, is er een significante "dip" in de waargenomen helderheid van het systeem. Dan wanneer de schemerige ster beweegt achter de andere, er is een kleinere, maar nog steeds meetbare dip in helderheid.

Op basis van de tijdschaal en de grootte van deze dalen, kunnen de orbitale kenmerken, evenals informatie over de relatieve afmetingen en massa's van de sterren, worden bepaald.

Verduisterende binaire bestanden kunnen ook goede kandidaten zijn voor spectroscopische binaire bestanden, hoewel ze, net als die systemen, zelden als ooit visuele binaire systemen worden gevonden.