Большая часть материи видимой Вселенной сосредоточена в звездах,которые располагаются не отдельно, а группами, образуя звездные системы.
Самые большие скопления, насчитывающие миллиарды звезд, объединены в огромные эллиптические или спиральные галактики - звездные острова, разделенные космическим пространством. В пределах типичной галактики группы из сотен тысяч звезд иногда перемещаются в виде плотных шаровых скоплений. Менее плотные группы, включающие сотни звезд, называются рассеянными скоплениями. Наименьшие скопления - до шести звезд - образуют кратные звезды. Чаще всего такая система состоит из двух звезд и называется двойной звездой. В среднем, из каждых 100 звезд около 30 являются одиночными, 47 - двойными, 23 - кратными.
Кратные звезды
Линзовый телескоп для получения точных данных о положении звезды
В отличие от созвездий, кратные звезды расположены относительно близко друг к другу и связаны взаимным тяготением. Двигаясь вместе в пространстве, они вращаются вокруг друг друга, то есть вокруг центра масс звездной системы, который именуется барицентром.
Средняя звезда на ручке ковша созвездия Большой Медведицы называется Мицар. Присмотревшись к ней, вы увидите рядом более тусклую звезду - Алькор.
Пара Мицар-Алькор является примером двойной звезды, видимой невооруженным глазом. Посмотрев на Мицар в телескоп, вы заметите, что она тоже состоит из двух звезд - Мицар А и В. Следовательно, эта звезда тоже двойная.
Визуально-двойные звезды
Двойные звезды, видимые невооруженным глазом или в телескоп, называются визуально-двойными звездами. Примеров таких звезд на небе много. При наблюдении в телескоп ближайшая к нам яркая звезда - Альфа Центавра - оказывается двойной и, следовательно, тоже относится к визуально-двойным звездам. Очень тусклая третья звезда этой системы, Проксима Центавра, - это ближайшая к Земле звезда.
«Половинки» многих визуально-двойных звезд различаются по цвету. У Антареса, например, они красного и зеленого цвета; у Бета Лебедя - желтого и зеленого цвета; у Альбирео - оранжевого и голубого цвета. Эти звезды видны в линзовый телескоп, позволяющий астрономам точно определять их координаты, скорость и направление движения.
Спектрально-двойные звезды
В некоторых системах двойных звезд оба компонента расположены так близко, что их невозможно разделить даже при наблюдении в очень мощные телескопы. Но ученые обнаруживают их на основе анализа их излучения с помощью спектроскопа. При прохождении через этот прибор свет звезды разлагается на спектр, в котором видны темные линии.
Эти линии смещаются в зависимости от того, удаляется звезда от нас или приближается к нам. На спектре двойной звезды имеется два вида линий, смещающихся в зависимости от приближения или удаления ее компонентов при обращении друг вокруг друга.
Двойные звезды, компоненты которых различаются таким способом, называются спектрально-двойными. Алькор, Мицар А и Мицар В, объединенные в систему Мицар-Атькор. являются спектрально-двойными звездами, составляющими систему из шести звезд. И оба компонента визуально-двойной звезды Кастор в созвездии Близнецов тоже спектрально-двойные.
Затменно-двойные звезды
Наиболее известна затменно-двойная звезда Алголь в созвездии Персея. Каждые двое суток и 21 час ее яркость ослабевает от второй до третьей величины, но за следующие семь часов усиливается до прежнего уровня. Эту звезду часто называют «Подмигивающим дьяволом». Ее открыл в 1782 г. английский астроном Джон Гудрайк.
С Земли мы видим затменно-двойную звезду как переменную, яркость которой колеблется с точностью часового механизма в соответствии с периодом обращения обоих компонентов. Ее относят к классу затменно-переменных звезд.
У физически переменных звезд, таких как цефеиды, изменение блеска зависит от внутренних процессов.
Эволюция двойных звезд
Обычно один из компонентов двойной системы больше другого и проходит свой жизненный цикл быстрее. Он успевает превратиться в красного гиганта, затем в белого карлика, а его спутник все еще остается обычной звездой. Но когда спутник,в свою очередь, превращается в красного гиганта, вот тут-то все и начинается. Белый карлик притягивает к себе газы расширяющегося гиганта, которые, накапливаясь, все время сжимаются и разогреваются.
Приблизительно через 100 000 лет температура и давление достигают уровня, необходимого для начала реакции слияния ядер. Газовая оболочка взрывается с огромной силой, в результате чего блеск звезды-карлика усиливается почти в миллион раз. Наблюдая это явление с Земли, мы говорим о рождении новой звезды.
Иногда астрономы обнаруживают, что один компонент двойной звезды является обычной звездой, другой - невидимой, но очень массивной и, к тому же, вероятным источником сильного рентгеновского излучения. Этот компонент не может быть обычной звездой, иначе его было бы видно. Поэтому предполагают, что это - черная дыра, то есть остатки массивной звезды.
По мнению астрономов, в этом случае происходит следующее: благодаря мощной гравитации черная дыра притягивает к себе газы обычной звезды; втягиваясь по спирали с невероятной скоростью, они сильно разогреваются и, прежде чем исчезнуть в дыре, выделяют энергию в виде рентгеновского излучения.
