双星与变星.ppt

基础天文Fundamental Astronomy吴学兵******@pku..cn/~wuxb/
第十讲双星与变星
双星的类型
洛希瓣和双星分类
变星的分类
脉动变星
爆发变星
Binaries mon (恒星也爱成双成对)!
A binary star is a star system consisting of two stars orbiting around mon center of mass. The brighter star is called the primary and the other is panion star, or secondary. Research between the early 19th century and today suggests that many stars (60%-70% in the solar neighborhood) are part of either binary star systems or star systems with more than two stars, called multiple star systems.
一、双星的类型
1、目视双星(visual binaries) :
在望远镜内能够分辨出两颗子星的双星系统。
2、天体测量双星(astrometric binaries)
某些双星的一颗子星较暗, 很难观测到,但通过较亮子星的自行轨迹的变化推测其伴星的存在。双星系统的质心以直线运动,但每一颗子星的运动轨迹是波浪形的,如天狼星(Sirius)。
3、分光双星(spectroscopic binaries)
通过子星轨道运动引起的谱线的Doppler位移确定其双星性质。谱线位移取决于双星轨道倾角的大小。
f '=f [(1-β^2)^(1/2)] /(1-βcosθ)
β=v/c, θ为运动方向与视线方向夹角
视向速度与质量函数
如子星1的轨道运动速度为V1,0,双星轨道平面的法线与视线的夹角为i, 它的视向速度为
Kepler第三定律
质量函数
由于轨道倾角未知,由恒星的质量函数不能确定恒星的质量,但可用于恒星质量的统计分析。

4、食双星(eclipsing binaries)
子星相互交食造成亮度变化的双星。
光变曲线(light curve):子星间的相互交食造成双星亮度的变化曲线。
由光变曲线可以得到:两颗子星的温度比、轨道倾角(→恒星质量)和恒星的大小。
如果分光双星同时又是交食双星,则从光变曲线可以定出交角i→定m1、m2
二、洛希瓣和双星分类
一般情况下,双星之间的间距比较大(如大于1000倍恒星的半径),每一颗恒星将独自演化,不受伴星影响。(演化取决于恒星的质量与初始的化学组成)
但如果双星非常接近(密近双星),会存在物质的交流,从而影响到每一颗星的演化。
1864年,法国数学家洛希(E. Roche)首先提出计算密近双星系统引力势的简化模型。
1) 每个子星的内部密度分布是球对称的,在动力学上可以认为是质点。
2) 两子星以圆轨道绕公共质心运动。
3) 两子星的自转和公转一致。