Vedere doppie stelle binarie

Poiché il nostro sistema solare ha una sola stella nel suo cuore, è logico supporre che tutte le stelle si formino in modo indipendente e viaggino da sole nella galassia. Tuttavia, risulta che circa un terzo (o forse anche più) di tutte le stelle sono nate nella nostra galassia (e in altre galassie) esistono in sistemi a più stelle. Possono esserci due stelle (chiamate binarie), tre stelle o anche di più. 

La meccanica di una stella binaria

I binari (due stelle che orbitano attorno a un centro di massa comune) sono molto comuni nel cielo. La più grande delle due stelle in un tale sistema è chiamata stella primaria, mentre quella più piccola è la stella compagna o secondaria. Uno dei binari più noti nel cielo è la stella luminosa Sirio, che ha un compagno molto fioco. Un altro preferito è Albireo, parte della costellazione del Cigno, il Cigno. Entrambi sono facili da individuare, ma richiede un telescopio o un binocolo per vedere i componenti di ciascun sistema binario. 

Il termine sistema stellare binario non deve essere confuso con il termine doppia stella. Tali sistemi sono generalmente definiti come due stelle che sembrano interagire, ma in realtà sono molto distanti tra loro e non hanno alcuna connessione fisica. Può essere fonte di confusione distinguerli, soprattutto a distanza. 

Può anche essere abbastanza difficile identificare le singole stelle di un sistema binario, poiché una o entrambe le stelle possono essere non ottiche (in altre parole, non particolarmente luminose alla luce visibile). Quando si trovano tali sistemi, tuttavia, di solito rientrano in una delle quattro seguenti categorie.

Binari visivi

Come suggerisce il nome, i binari visivi sono sistemi in cui le stelle possono essere identificate individualmente. È interessante notare che, per fare ciò, è necessario che le stelle siano "non troppo luminose". (Naturalmente, la distanza dagli oggetti è anche un fattore determinante se verranno risolti individualmente o meno.) Se una delle stelle è di alta luminosità, la sua luminosità "annegherà" la vista del compagno. Questo rende difficile da vedere. I binari visivi vengono rilevati con i telescopi o talvolta con il binocolo.

In molti casi, altri binari, come quelli elencati di seguito, potrebbero essere determinati come binari visivi se osservati con strumenti abbastanza potenti. Quindi l'elenco dei sistemi di questa classe è in continua crescita man mano che vengono fatte più osservazioni con telescopi più potenti.

Binari spettroscopici

La spettroscopia è un potente strumento in astronomia. Permette agli astronomi di determinare varie proprietà delle stelle semplicemente studiando la loro luce nei minimi dettagli. Tuttavia, nel caso dei binari, la spettroscopia può anche rivelare che un sistema stellare può, in effetti, essere composto da due o più stelle.

Come funziona? Quando due stelle orbitano l'una attorno all'altra, a volte si muoveranno verso di noi e lontano da noi in altri. Questo farà sì che la loro luce venga spostata in blu e poi spostata in rosso ripetutamente. Misurando la frequenza di questi spostamenti possiamo calcolare informazioni sui loro parametri orbitali.

Poiché i binari spettroscopici sono spesso molto vicini tra loro (così vicini che nemmeno un buon telescopio non può "dividerli" a parte, raramente sono anche binari visivi. Nei casi strani che sono, questi sistemi sono solitamente molto vicini alla Terra e hanno periodi molto lunghi (più sono distanti, più tempo impiegano ad orbitare attorno al proprio asse comune). La vicinanza e i periodi lunghi rendono più facile individuare i partner di ciascun sistema.

Binari astrometrici

I binari astrometrici sono stelle che sembrano essere in orbita sotto l'influenza di una forza gravitazionale invisibile. Abbastanza spesso, la seconda stella è una fonte molto fioca di radiazione elettromagnetica, o una piccola nana marrone o forse una stella di neutroni molto vecchia che si è diffusa al di sotto della linea di morte.

Le informazioni sulla "stella mancante" possono essere accertate misurando le caratteristiche orbitali della stella ottica. La metodologia per trovare i binari astrometrici viene anche usata per trovare esopianeti (pianeti al di fuori del nostro sistema solare) cercando "oscillazioni" in una stella. Sulla base di questo movimento possono essere determinate le masse e le distanze orbitali dei pianeti.

Binari di eclissi

Nei sistemi binari di eclissi il piano orbitale delle stelle è direttamente nella nostra linea di vista. Pertanto le stelle si incrociano mentre orbitano attorno. Quando la stella più fioca passa davanti alla stella più luminosa c'è un significativo "calo" nella luminosità osservata del sistema. Quindi quando la stella dimmer si muove dietro a l'altro, c'è un calo di luminosità più piccolo, ma comunque misurabile.

In base alla scala temporale e alle dimensioni di questi avvallamenti, è possibile determinare le caratteristiche orbitali, nonché informazioni sulle dimensioni e le masse relative delle stelle.

I binari di eclissi possono anche essere buoni candidati per i binari spettroscopici, tuttavia, come quei sistemi, si trovano raramente se mai come sistemi binari visivi.