Soustavy hvězd Copyright © 2015 Marek Vajčner Úvod Soustavy hvězd Spektroskopie Fotogalerie Vybavení Pozorování Zpracování O autorovi Expanze
Téma stránky : Stránka se zabývá dvoj a více násobnými hvězdnými systémy. Je to autorova srdeční záležitost.
Něco málo teorie Většina hvězd ve vesmíru není osamocena. Tvoří nejčastěji dvojice, ale také početnější soustavy. Hvězdy, které se v dané soustavě nacházejí, se nazývají složky. Všechny složky, patřící do dané soustavy, mají společný původ, jsou gravitačně vázány, obíhají kolem společného těžiště a vzájemně ovlivňují svůj vývoj. Specifikace hvězdných soustav. Dvojhvězdy: dělíme je podle způsobu jakým je pozorujeme. 1. vizuální dvojhvězdy – rozlišíme je dalekohledem. Při dostatečně dlouhém pozorování můžeme zaznamenat pohyb méně hmotné složky kolem hmotnější. 2. spektroskopické dvojhvězdy – přítomnost dvou složek je patrná z posuvu nebo pravidelného zdvojování a následného spojování spektrálních čar ve spektru. Složky, které obíhají kolem společného těžiště se k nám střídavě přibližují a zase se vzdalují. Tím se mění jejich radiální rychlosti a to se projeví ve spektru posuvem spektrálních čar vlivem Dopplerova efektu. 3. zákrytové dvojhvězdy – při oběhu se z pohledu pozorovatele vzájemně zakrývají. To se projevuje kolísáním magnitudy dané binární soustavy. Všechny tři výše zmíněné typy jsou fyzické dvojhvězdy. Jsou gravitačně vázány a vzájemě se ovlivňují. Termín "optická dvojhvězda" je používán pro dvě hvězdy, které jsou na obloze zdánlivě těsně u sebe, ale ve skutečnosti jsou od pozorovatele různě vzdáleny a nemají tedy nic společného. Vícenásobné hvězdy: jsou to soustavy čítající více jak dvě složky. Jsou v podstatě dvě možné situace: 1. pokud se vzdálenosti složek vícenásobné hvězdy liší o jeden nebo více řádů, pak mají stabilní dráhy. Takové soustavy jsou tedy dlouhodobě kompaktní. 2. pokud jsou složky vícenásobné hvězdy ve srovnatelné vzdálenosti, pak mají nestabilní dráhy. U takových soustav dochází časem k rozpadu na jednotlivé hvězdy, dvojhvězdy nebo stabilní vícenásobné hvězdy. Vidíme-li takovou soustavu pohromadě, znamená to rannou fázi jejího vývoje. Kulové hvězdokupy: jsou to soustavy obsahující statisíce až miliony hvězd seskupených do kulového tvaru. Složky v kulových hvězdokupách jsou gravitačně vázány, mají společné těžiště kolem kterého obíhají a přibližně stejné stáří i původ. Vzdálenosti mezi složkami ve středu kulových hvězdokup jsou jen několik světelných týdnů. Průměr kulových hvězdokup je přibližně 50 až 400 světelných let a jsou to jedny z nejstarších objektů ve vesmíru. Jejich stáří se odhaduje až na 10 miliard let. Otevřené hvězdokupy: jsou to skupiny desítek až tisíců hvězd nerovnoměrného rozložení. Hvězdy v těchto soustavách se nazývají členové hvězdokupy. Otevřené hvězdokupy jsou vlastně seskupení relativně mladých hvězd, které společně vznikly z jedné prachoplynné mlhoviny. Mají tedy společný původ a jsou fyzikálně příbuzné. Hvězdy v otevřených hvězdokupách jsou od sebe značně vzdáleny. Proto kolem sebe neobíhají. Pohybují se společně prostorem v určitém směru. Otevřené hvězdokupy nejsou příliš kompaktní soustavy. Časem dochází k jejich rozpadu a splynutí s okolím. Hvězdné asociace: jsou skupiny hvězd, které mají společný původ, jsou fyzikálně příbuzné a vznikly z jedné prachoplynné mlhoviny. Hvězdy těchto asociací mají malou prostorovou hustotu a splývají s hvězdným pozadím. Že patří k sobě poznáme až z jejich pohybu a jejich spektrálního typu. Hvězdné asociace můžeme v podstatě charakterizovat jako nejméně kompaktní vlastně již rozpadlé otevřené hvězdokupy.

Proč studovat dvojhvězdy.

Studium dvojhvězd je zajímavé samo o sobě, ale je také důležité pro výzkum vesmíru i pro astrofyziku obecně. V mnoha případech jsou dvojhvězdy unikátní fyzikální laboratoře a s jejich pomocí lze velmi přesně určit základní fyzikální vlastnosti hvězd jako jsou hmotnost, poloměr, zářivý výkon a podobně. Pomocí dvojhvězd můžeme za použití moderní techniky také zpřesňovat základní škálu vzdáleností a kalibrovat jiné metody určování vzdáleností nejen v naší, ale i v jiných galaxiích.

Příklad vizuální dvojhvězdy.

Velmi hezkým příkladem vizuální dvojhvězdy je Castor v souhvězdí Blíženců. Dalekohledem uvidíme dvě složky. Castor A s jasností 1,96m a Castor B s jasností 2,89m. Kolem společného těžiště oběhnou jednou za cca 380 let. Dalším příkladem zajímavé dvojhvězdy je Albireo v souhvězdí Labutě.  

Příklad spektroskopické dvojhvězdy.

Pro příklad spektroskopické dvojhvězdy se vrátíme zpět do souhvězdí Blíženců ke hvězdě Castor. Castor je nejenom vizuální dvojhvězdou, ale každá složka, A i B, je zároveň spektroskopická dvojhvězda. Složky ve spektroskopických systémech A i B jsou od sebe vzdáleny cca 10 milionů km. Tedy asi pětina vzdálenosti Slunce - Merkur. Složky v systému A oběhnou kolem těžiště jednou za 9,2 dne, v systému B je to jednou za 2,9 dne.  

Příklad vícenásobné hvězdy.

Velmi dobrým příkladem vícenásobné hvězdy je epsilon Lyrae. Tato dvojitá dvojhvězda patří mezi stabilní vícenásobné systémy a nalezneme ji poblíž hvězdy Vega v souhvězdí Lyry. Naproti tomu mezi nestabilní systémy řadíme vícenásobnou hvězdu théta Orionis (tzv. Trapez). Toto seskupení hvězd se v budoucnu velmi pravděpodobně rozpadne. Jako poslední příklad vícenásobné hvězdy uveďme opět Castor v Blížencích. Castor je šestinásobný hvězdný systém skládající se ze tří těsných dvojhvězd. Složky A a B, které jsou popsány výše, obíhá ještě červený trpaslík Castor C s jasností 9m. Castor C je složen ze dvou chladných trpaslíků, kteří oběhnou společné těžiště jednou za 19 hodin.  

Příklad hvězdokupy.

Kulové hvězdokupy. Jednou z nejznámějších a nejlépe pozorovatelných kulových hvězdokup je M13 v souhvězdí Herkula. Dále pak uveďme například M3 v souhvězdí Honících psů, M5 v souhvězdí Hada a M15 v souhvězdí Pegasa. Otevřené hvězdokupy. vyberme například M45 Plejády patřící do souhvězdí Býka. A ještě velmi krásnou dvojitou otevřenou hvězdokupu chí a h Persea.  
Soustavy hvězd