Od naš sunčev sustav ima singl zvijezda u njegovom je srcu logično pretpostaviti da se sve zvijezde formiraju neovisno i same putuju galaksijom. Međutim, ispada da oko trećine (ili možda čak i više) svih zvijezda rođenih u našoj galaksiji (i u drugim galaksijama) postoji u sustavima s više zvijezda. Mogu biti dvije zvijezde (zvane binarne), tri zvijezde ili čak više.
Mehanika binarne zvijezde
Binjari (dvije zvijezde koje kruže oko zajedničkog središta mase) vrlo su česte na nebu. Veća od dviju zvijezda u takvom sustavu naziva se primarna zvijezda, dok je manja zvijezda ili sekundarna zvijezda. Jedan od najpoznatijih binarnih zapisa na nebu je svijetla zvijezda Sirius, koja ima vrlo prigušen pratitelj. Još jedan omiljeni je Albireo, dio zviježđa Cygnus, Labud. Oba je lako uočiti, ali za pregled sastavnih dijelova svakog binarnog sustava potreban je teleskop ili dvogled.
Uvjet binarni sustav zvijezda ne treba brkati s pojmom dvostruka zvijezda. Takvi se sustavi obično definiraju kao dvije zvijezde koje izgledaju kao da djeluju međusobno, ali zapravo su vrlo udaljene jedna od druge i nemaju fizičku povezanost. Zbunjujuće je razdvojiti, pogotovo iz daljine.
Također može biti prilično teško identificirati pojedine zvijezde binarnog sustava, jer jedna ili obje zvijezde mogu bitioptički (drugim riječima, ne osobito jarko u vidljivoj svjetlosti). Kada se takvi sustavi pronađu, oni obično spadaju u jednu od četiri sljedeće kategorije.
Vizualne Binarne datoteke
Kao što ime sugerira, vizualni su binarni sustavi u kojima se zvijezde mogu zasebno identificirati. Zanimljivo je da je za to potrebno da zvijezde budu "ne previše svijetle". (Naravno, udaljenost do objekata je također odlučujući faktor hoće li se pojedinačno rješavati ili ne.) Ako je jedna od zvijezda velike svjetline, tada će njezina svjetlina "utopiti" pogled na pratilac. Zbog toga je teško vidjeti. Vizualni binarni podaci otkrivaju se teleskopima ili ponekad dvogledom.
U mnogim se slučajevima druge binarne datoteke, poput onih navedenih u nastavku, mogu odrediti kao vizualne binarne datoteke ako se promatraju s dovoljno moćnim instrumentima. Stoga se popis sustava u ovoj klasi neprestano povećava što se više opažanja vrši s moćnijim teleskopima.
Spektroskopski binarni
Spektroskopija je moćan alat u astronomiji. To astronomima omogućuje utvrđivanje raznih svojstava zvijezda jednostavnim proučavanjem njihove svjetlosti u sitnim detaljima. Međutim, u slučaju binarnih izvora, spektroskopija također može otkriti da se zvjezdani sustav, u stvari, može sastojati od dvije ili više zvijezda.
Kako ovo radi? Kad se dvije zvijezde međusobno orbitiraju, povremeno će se pomicati prema nama, a prema nama prema drugima. To će uzrokovati njihovo svjetlo biti blueshifted zatim redshifted više puta. Mjerenjem učestalosti ovih pomaka možemo izračunati podatke o njihovim pomacima orbitalni parametri.
Budući da su spektroskopski binarni snimci često vrlo blizu jedan drugome (toliko blizu da ih čak i dobar teleskop ne može "razdvojiti", rijetko su također i vizualni binarni snimci. U čudnim slučajevima koji su takvi, ovi su sustavi obično vrlo blizu Zemlje i imaju vrlo dugačka razdoblja (što su udaljeniji od njih, to im je više potrebno da kruže oko njihove zajedničke osi). Bliskost i dugi periodi olakšavaju pronalaženje partnera iz svakog sustava.
Astrometrijski binarni podaci
Astrometrični binarni dijelovi su zvijezde za koje se čini da se nalaze u orbiti pod utjecajem neviđene gravitacijske sile. Dosta često je druga zvijezda vrlo maglovit izvor elektromagnetskog zračenja, bilo mali smeđi patuljak ili možda vrlo stara neutronska zvijezda koja se spustila ispod linije smrti.
Informacije o "nestaloj zvijezdi" mogu se utvrditi mjerenjem orbitalnih karakteristika optičke zvijezde. Metodologija pronalaženja astrometrijskih binarnih materijala koristi se i za pronalaženje egzoplaneta (planete izvan našeg Sunčevog sustava) traženjem "titranja" u nekoj zvijezdi. Na temelju tog kretanja mogu se odrediti mase i orbitalne udaljenosti planeta.
Pomaknuće binarnih zapisa
U blještavim binarnim sustavima orbitalna ravnina zvijezda nalazi se izravno u našoj vidovitoj liniji. Zbog toga zvijezde prolaze jedna ispred druge dok orbitiraju. Kada zvijezda zatamnjenja prođe ispred svjetlije zvijezde, dolazi do značajnog „umora“ u promatranu svjetlinu sustava. Onda kad se pomrači zvijezda iza s druge strane, postoji manji, ali još uvijek mjerljivi zamah svjetline.
Na temelju vremenske razmjere i veličine ovih uronjenja, mogu se odrediti orbitalne karakteristike, kao i podaci o relativnim veličinama i masama zvijezda.
Ekliprični binarni snimci također mogu biti dobri kandidati za spektroskopske binarne datoteke, premda su kao i ti sustavi rijetko ako ikad pronađeni kao vizualni binarni sustavi.
Binarne zvijezde mogu astronome puno naučiti o njihovim pojedinačnim sustavima. Oni također mogu dati tragove njihovoj formaciji i uvjetima pod kojima su rođeni, jer je u magli za rođenje moralo biti dovoljno materijala da se mogu međusobno oblikovati i ne narušavati. Osim toga, u blizini nije bilo velikih zvijezda "braće", jer bi one "pojele" materijal potreban za stvaranje binarnih datoteka. Znanost o binarnim materijalima i dalje je vrlo aktivna tema istraživanja astronomije.
Uredio i ažurirao korisnik Carolyn Collins Petersen.