双星

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双星

  

  

在美丽的星空中，有很多恒星彼此相依相伴，形影不离。我们称这样的两颗恒星为双星。

有的是一颗绕另一颗恒星运动，互相有引力关系，我们把它们称为物理双星（在宇宙中跳华尔兹）；而有的只是看起来住在“一起”，实际相隔遥远，就称为光学双星。在恒星世界里，双星是一种普通现象。

有的双星一颗绕另一颗运动，而又有第三颗恒星绕着它们运动，就构成了三合星、四合星、五合星……这种叫聚集的恒星。

在距太阳20光年范围内，单星49颗，双星19对（38颗）、三合星3组（9颗）、四合星1组（4颗），分别占49%、38%、9%和4%。天文学家估计，银河系中，单星的比例在1/2～1/3间。

双星绕转周期短的只有1天左右，长的可达70多年。双星绕转轨道的半长径最多不能超过5万天文单位（相当于0.08光年），比此更远，它们之间的引力便难以维系了。

双星也是一个庞杂的“大家族”。大致可分三类。

第一类就是“目视双星”----凡能用肉眼（包括望远镜）一目了然看清两子星的都属目视双星。最典型的例子就是开阳和辅。

有些双星的两颗子星的星光颜色不同，它们或红黄相对，或蓝白互映，或青紫争辉，或灰白匹配。这一对对跳着“华尔兹”的“星界鸳鸯”，实在让人心旷神怡，其乐无穷。

第二类是“交食双星”——不少双星所以不能让人辨清它们的子星，或者是它们太过亲密，彼此靠得太近，或者是它们离太阳十分遥远。这类变星是假，双星是真。当然由于历史原因，它们至今仍在“变星表”中占有一席之地，但如还其“本来面目”应称为“交食双星”，简称“食双星”。

食双星有3个次型：大陵五型、渐台二型和大熊W型。在目前所知的4000多对食双星中，90%的周期都小于10天，但也有个别相当大，如最大的御夫ε，子星绕转的周期竟达27年！最短的则当推猎犬AM---仅17.5分钟。

天文学家还能从食双星中求出两个子星的大小、形状、甚至表面温度来。

如天文学家就测出大陵五的情形：主星A质量3.7 M⊙，半径2.5 R⊙，表面温度13000开；伴星B的质量0.8 M⊙，半径3 R⊙，表面温度6200开；两星间轨道半长径0.2天文单位。

第三类是“分光双星”——谱线红移意味着向速度Vt为正，即恒星在离开观测者，紫移则与此相反。一颗星星怎么一会儿接近，一会儿远离呢？这就是双星中的第3类---分光双星。目前发现分光双星5000多对。

当子星处于b或d的位置时，两子星A、B都只有横向运动，所以不会有谱线位移；但在a这种状态时，A星向我们而来，其光谱中的谱线一定紫移，但子星B相反，谱线红移，在C处与a处相反。

当人们审视双星的两子星时，不禁大吃了一惊。因为一般认为，形影不离的两颗子星理所当然是同时诞生的双胞胎，有着一样的年龄。那么质量大的主星因寿命短，演化年龄大，肯定会比伴星先离开主序向红巨星或者变星演化。换句话说，应当是主星演化为晚年的红巨星时，伴星应当还笃悠悠地停留在主序上。可事实却是恰恰相反。

以大犬α（天狼）言，现在质量为2.14M⊙的主星却仍是主序星，而质量只有0.0073 M⊙的伴星甚至已变成了比红巨星更年迈的白矮星。但按恒星演化理论，伴星可在主序上逗留几亿亿年，主星却只有15亿年！似乎应当是主星变成白矮星才对。

而且这种违背演化理论的事例几乎是双星世界中的普遍现象。

出现在双星系统中的这种演化反常现象有个专门词：“演化佯谬”。

原来，有许多双星是一种“礼尚往来”，“互通有无”的特殊类别----密近双星。有的密近双星中物质只能单向流动，有的却可以你来我往，变成你中有我，我中有你。………多少年来后，终于使主星、伴星的地位发生了逆转，造成今天我们所见到的样子。

第三者：半人马α中AB分别是0等星和1等星，两星实际相距（轨道半长径）为23.5天文单位，比海王星与太阳的距离还小10多亿千米。AB两子星的绕转周期为80.1年，而且是1对很明显的目视双星。

50年代末，发现了它有个“第三者”C星，C星离A、B两星的距离远达0.03秒差距-----约620天文单位，几乎是A、B之间距离的30倍！而且在最近的10多万年期间内，它正好位于半人马α与太阳联线靠近太阳的这一头，所以成了名副其实的“比邻星”。

天文学上把这种包含着3颗子星的恒星系统称为“三合星”。A、B两星紧紧相依，十分亲妮，它们一起绕公共质心转动，而C星则距它们较远(至少要远A、B距离的三五倍以上)，而且通常C星的质量比A、B星小许多。所以基本上C星绕A、B星（公共质心）转。

倘若某三合星的A  B  C三颗星相互的距离彼此相差不大，三者的质量也不太悬殊，那样就变成了势均力敌的“三足鼎立”格局。

除了三合星外，宇宙中还存在有“四合星”系统，如天琴ε。

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