• csillagaszat.hu
    csillagászat.hu
    Csillagászati hírportál
    bdsm forum

    Kettőscsillagok







      Néhány csillagot, melyek szorosan egymás mellett látszanak az égen, már régóta ismerték a csillagászok. Ezek szisztematikus megfigyelése, melyet már Galilei is javasolt, többek között a megfelelő eszközök hiánya miatt mégsem történt meg. Christian Mayer mannheimi csillagvizsgálója a 18. század utolsó harmadában kitűnő távcsövekkel rendelkezett, és ezekkel sok egymás mellett álló csillagpárt talált. Kb. ez idő tájt ugyanezeket az eredményeket kapta N. Maskelyne Greenwich-ben. Mayer egy 1778-as írásában arra a következtetésre jutott, hogy itt távoli bolygórendszerekről van szó. Ezzel a véleményével azonban nem arartott tetszést, csak Lichtenberg méltányolta gondolatait. Többi kortársa úgy vélte, hogy e csillagpárok csillagainak semmi közük egymáshoz, csak véletlenül állnak egymás mellett – a valóságban pedig a világűr különböző mélységeiben vannak.

      F.W. Herschel is ebből a feltevésből indult ki, amikor a kettősöket az állócsillagok parallaxisának méréséhez akarta felhasználni. Ehhez a fényesebb csillag halvány társcsillagát vette viszonyítási pontnak, mert azt gondolták, hogy ez sokkal távolabb van, mint a fényesebb csillag, úgyhogy parallaxisa is elhanyagolhatóan kicsi.

      Herschel szándéka az volt, hogy az eget szisztematikusan átvizsgálja ilyen objektumok után kutatva, és mivel a legkisebb szögváltozást akarta mérni, e célra újszerű technikai eszközöket fejlesztett ki. Mindenekelőtt úgy módosította a szokásos okulármikrométert, hogy nagy nagyításnál is lehessen vele mérni a társ szögtávolságát és pozíciószögét is.

      Néhány év alatt közel 1000 kettőscsillagot fedezett fel. Ezzel megingott a tézist, mely szerint ezek az objektumok véletlen szomszédok. Ezt akkor kellett teljesen feladi, amikor Herschel évtizedeken át folytatott pozíciómérései során észlelte a csillagpárok egymás körüli mozgását. Ezzel bizonyítottnak látszott, hogy a kettőscsillagok között fizikailag összetartozó objektumok is vannak.

      A kettősök fizikai összetartozására további bizonyítékul szolgált azok közös sajátmozgása. A 61 Cyginél különösen szembetűnő volt mindkét mozgás, amire Bessel és Piazzi is utalt.

      Amikor Bessel a 61 Cyg-ről kapott eredményeit összehasonlította az 1815-ös megfigyelésekkel, melyeket Bradley végzett, a 60 fokos PA-változást és 7′ közös sajátmozgást talált. Ebből arra következtett, hogy a két csillag együtt mozog és együtt kering egy közös tömegközéppont körül. A keringési idő kb. 350 évre tehető. A harmadik Kepler-törvényből Bessel levezette, hogy a főcsillag távolsága halványabb kísérőjétől a megfigyelt keringési időben kb. 50 Cs.E. volt. E pályaméretnek a látható szögtávolsággal való összevetéséből következtetett a 61 Cygni 1/3 ívmásodperces parallaxisára (egy dinamikus parallaxis első meghatározása). Ezt az eredményt későbbi mérések is megerősítettek.

      A kettőscsillagokkal az égitestek egy új osztályát fedezték fel, ami a csillagászatnak az elkövetkező időkben igen gazdag sikereket és a kozmosz törvényeibe való új betekintési lehtőséget hozott.

      F.W. Herschel után fia, John és a dorpati csillagvizsgáló orosz csillagásza, W. Struve volt kiválló kettőscsillag kutató. J. Herschel a déli csillagos égbolton fedezett fel sok kettőscsillagot, Struvénak pedig az az érdeme, hogy a kettősök megfigyelését rendkívül precízzé tette. Rendelkezésére állt a kor egyik legjobb műszere, egy Fraunhoffertől származó refraktor, egy külön erre a célra kifejlesztett pozíciószálas mikrométerrel. A kitűnő ekvatoriális szerelés, az újszerű mikrométer és a precíz óramű, amely a műszert a csillagok látszó mozgása után vezeti – mindez döntő előfeltétele volt Struve kettőscsillag-mérései sikerének.

      Rajta kívül senki sem tudott pozícióadatokat 1/100 ívmásodperc pontossággal mérni. Így lett Struve a kettőscsillagászat tulajdonképpeni megalapítója. Egy összefoglaló jegyzékben 1837-ben kereken 3000 rendszert közölt, melyek közt 64 hármas, 3 négyes és 1 ötös rendszer is volt. A kettőscsillagok felfedezéséből és mozgásuk megfigyeléséből közvetlenül adódott a csillagászok számára a kérdés: milyenek ezen objektumok pályái? Ebből következett a második kérdés: milyen törvények szerint mozognak ezen az objektumok? A newtoni gravitációs törvény szigorú érvényessége kétségtelenül bebizonyosodott a Naprendszeren belüli objektumok megfigyelési pontosságának javulásával; de a kettősök az állócsillagok világához tartoznak, és összehasonlíthatatlanul messzebb vannak, mint a Naprendszer legtávolabbi bolygói.

      Működik-e ott is a gravitáció, vagy ott már egészen más természeti törvények érvényesek? Ha a kettőscsillagok mozgása a gravitációs törvényt követi, akkor ezek az objektumok ugyanúgy, mint a Naprendszer égitestjei, a kepleri törvények szerint mozognak. A gravitációs törvény érvényességét feltételezve F. Savary kifejlesztett egy eljárást a néhány megfigyelés alapján történő pályaszámításhoz. Az eredmények a megfigyelésekkel megegyeztek, és ebből világossá vált, hogy a gravitáció univerzális jelenség, amely a legtávolabbi kozmikus terekben is hat.

      A következő évtizedekben a kettősök megfigyelését gondosabban folytatták. Ezen objektumok némelyike azonban oly lassan mozgott, hogy a pályaszámításhoz csak időben távol eső megfigyelésekből nyerhettek adatokat.A kettőscsillagok pályájának meghatározásával számos csillagász foglakozott a 19. század folyamán, különösen J. F. Encke (1833), E. F. W. Klinkerfues (1855) és C. Flammarion (1874).

      A győzelem különös fajtáját ünnepelte Bessel a gravitációs törvény állócsillagokra való alkalmazásával. Évtizedes csillagmegfigyelései nyomán felfigyelt a Sirius és a Procyon mozgási sajátosságára: mindkét csillag ingaszerű sajátmozgást végez. Bessel ebből arra következtetett, hogy mindkét fényes csillag talán kettős rendszer komponense, melyek halványabb társát csak gravitációs hatások árulják el.

      Később C. A. F. Peters pontosabban utánanézett a kérdésnek, és levezette a láthatatlan kísérő pályaelemeit. 1862 januárjában A. Clark (USA) egy új nagy refraktor optikájának kipróbálásakor a Sirius kísérőjét 8,5 magnitudó fényességű csillagocskának találta. A pozíció egyezett az előzetesen számítottal, amit Auwers éppen kiadásra készített elő. 1896-ban a Lick-refraktorral felfedezték a Procyon kísérőjét is, melyre Auwers éppen pályaelemeket számított ki.

      E "láthatatlan csillagászat" feltűnő sikere volt, hogy 1963-ban sikerült bebizonyítani, hogy egy távoli csillagnak bolygói vannak. Itt ugyanazt az elvet alkalmazták, amelyet már Bessel a Sirius- és a Procyon-rendszerek vizsgálatakor követett: a Barnard-féle nyíltcsillag különös pályazavaraiból (a legnagyobb eltérés 1,5 ezred ívmásodperc) következett legalább egy láthatatlan kísérő meglétére, melyek mérete a mi Naprendszerünk legnagyobb bolygóinak méretével hasonlítható össze. Pontosabb mérések közben valószínűvé tettek két Jupiter-tömegű kísérő meglétét a Barnard-féle nyíltcsillagnál.

      A kettőscsillagok kutatása az asztrofizikában különösen fontos új fejezetet nyitott. Ezzel vált ugyanis először lehetővé csillagtömegek meghatározása, és a távoli állócsillagokról szóló elméletek nagyarányú bővítése. A kettőscsillagkutatás igazán hatékonnyá csak akkor vált, amikor a spektroszkópia alkalmazásával és a Doppler-effektus segítségével parallaxismérés nélkül is megállapíthatók lettek a pályaméretek. Ebből is látható, hogy a csillagászatot lehetelen klasszikus pozíciós csillagászatra és modern asztrofizikára szétválasztani. Éppen a különböző kutatási módszerek egyesítésének köszönheti a csillagászat – mint azt éppen évszázadunk mutatta – legnagyobb sikereit.

    (Dieter B. Hermann: A csillagászat története Herscheltől Hertzsprungig c. könyve alapján)

    A Meteor 1992/12. számában megjelent cikk internetes változata

    Ez a bejegyzés Általános csillagászattörténet kategóriában van. Link könyvjelzője.
    • Magyarország megújul