ระบบดาวฤกษ์

(เปลี่ยนทางจาก ระบบดาวหลายดวง)
ระวังสับสนกับ ระบบดาวเคราะห์

ระบบดาวฤกษ์ (อังกฤษ: star system หรือ stellar system) คือระบบดาวขนาดย่อมซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์ตั้งแต่สองดวงขึ้นไป ดาวฤกษ์ดังกล่าวตกอยู่ใต้แรงดึงดูดของกันและกัน จึงโคจรอยู่ในวงโคจรของกันและกัน[1] แต่หากเป็นระบบดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่โตจะนิยมเรียกว่ากระจุกดาว หรือดาราจักร แม้โดยหลักการแล้ว ทั้งกระจุกดาวและดาราจักรต่างมีคุณสมบัติเข้าข่ายเป็นระบบดาวฤกษ์เหมือนกัน

Algol triple star system imaged with the CHARA interferometer.jpg
Algol AB movie imaged with the CHARA interferometer - labeled.gifHD188753 orbit.jpg
  • บน: ระบบดาว Algol (สามดวง) ซึ่งถ่ายได้ในปี 2009. รูปทรงของของ Algol C เป็นกราฟิกจำลอง[ต้องการอ้างอิง]
  • ล่างซ้าย: ดาวฤกษ์ Algol A ถูกบดบังโดยเงาของ Algol B เป็นประจำทุก 2.87 วัน
  • ล่างขวา: ภาพวงโคจรของ HD 188753 ซึ่งเป็นระบบดาวฤกษ์สามดวง จากในจิตนาการของศิลปิน

ระบบดาวฤกษ์ซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์สองดวงจะถูกเรียกว่าระบบดาวคู่ อาทิ ซิริอุส, โปรซีออน, หงส์ X-1

ระบบดาวฤกษ์สองดวงแก้ไข

ดูบทความหลักที่: ระบบดาวคู่

ระบบดาวฤกษ์หลายดวงแก้ไข

ระบบดาวฤกษ์หลายดวง เป็นระบบที่มีดาวฤกษ์อยู่มากกว่า 2 ดวง[2][3] ในกรณีที่มีดาวฤกษ์สมาชิก 3 ดวง จะเรียกว่า triple, trinary หรือ ternary ถ้ามี 4 ดวงจะเรียกว่า quadruple หรือ quaternary ถ้ามี 5 ดวงจะเรียกว่า quintuple ถ้ามี 6 ดวงจะเรียกว่า sextuple ถ้ามี 7 ดวงจะเรียกว่า septuple เป็นเช่นนี้เรียงขึ้นไปเรื่อย ๆ ระบบดาวฤกษ์แบบนี้มีขนาดเล็กกว่ากระจุกดาวเปิด ซึ่งจะมีความสัมพันธ์แบบพลศาสตร์มากกว่าและมักมีดาวฤกษ์ระหว่าง 100 ถึง 1,000 ดวง[4]

ลักษณะทางพลศาสตร์แก้ไข

ในทางทฤษฎีแล้ว การสร้างแบบจำลองของระบบดาวฤกษ์หลายดวงทำได้ยากกว่าการสร้างแบบจำลองของดาวคู่มาก เนื่องจากมีปัจจัยด้านพลศาสตร์มาเกี่ยวข้อง ปัญหาของวัตถุจำนวน n อาจทำให้เกิดลักษณะอันยุ่งเหยิงขึ้นได้ คุณสมบัติหลายประการในกลุ่มดาวขนาดเล็ก ๆ มีแนวโน้มจะไม่คงที่ ดาวดวงหนึ่งอาจเคลื่อนเข้าใกล้ดาวอีกดวงหนึ่งมากเกินไป และเร่งเร้าให้เกิดการเคลื่อนที่ที่ทำให้ดาวนั้นหลุดออกไปจากระบบได้[5] ความไม่แน่นอนเช่นนี้อาจหลีกเลี่ยงได้หากระบบนั้นเป็นระบบอย่างที่ เดวิด อีวาน[6] เรียกว่า hierarchical ในระบบแบบนี้ดาวฤกษ์สมาชิกจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม แต่ละกลุ่มมีวงโคจรใหญ่รอบจุดศูนย์กลางมวลของระบบ ขณะที่สมาชิกในแต่ละกลุ่มย่อยก็มีลักษณะแบบ hierarchical คือสามารถแบ่งเป็นกลุ่มย่อยได้อีกสองกลุ่มที่มีลักษณะเป็น hierarchical แบบนี้ไปเรื่อย ๆ ในกรณีนี้ การเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์จะค่อนข้างคงที่ใกล้เคียงกับวงโคจรของเคปเลอร์โดยโคจรไปรอบศูนย์กลางมวลของระบบนั้น[7] แต่จะไม่เหมือนกับลักษณะทางพลศาสตร์ของดาวฤกษ์ที่มีจำนวนมาก ๆ ในกระจุกดาวหรือในดาราจักร

การสังเกตการณ์แก้ไข

ระบบดาวฤกษ์หลายดวงที่รู้จักโดยมากจะเป็นระบบดาวฤกษ์ 3 ดวง ระบบที่มีดาวมากกว่านั้นจะมีจำนวนน้อยลงอย่างมากตามจำนวนดาวสมาชิกในลักษณะของเอกซ์โพเนนเชียล[8] ตัวอย่างเช่น ในรายการดาวของโทโควินินฉบับปรับปรุงปี ค.ศ. 1999[3] ในระบบดาวฤกษ์ทั้งสิ้น 728 ระบบเป็นระบบดาวฤกษ์ 3 ดวงถึง 551 ระบบ อย่างไรก็ดี เนื่องจากการเลือกศึกษาปรากฏการณ์ต่าง ๆ ความรู้ของเราเกี่ยวกับค่าทางสถิติเหล่านี้อาจจะไม่สมบูรณ์ก็ได้[9]

ผลจากความไม่คงที่ทางพลศาสตร์ดังได้กล่าวถึงแล้วข้างต้น ระบบดาวฤกษ์สามดวงโดยมากจะเป็นแบบ hierarchical โดยจะมีดาวอยู่คู่หนึ่งที่อยู่ห่างจากดาวอีกดวงหนึ่งในระบบออกไปไกล ยิ่งระบบที่มีจำนวนดาวสมาชิกมากขึ้นก็จะยิ่งมีความเป็น hierarchical มากขึ้นด้วย[8] ระบบดาวฤกษ์ 6 ดวงที่เรารู้จักคือ ดาวแคสเตอร์ (แอลฟาคนคู่) มีดาวคู่หนึ่งโคจรอยู่ห่างจากดาวอีกสองคู่[10] ระบบดาวฤกษ์ 6 ดวงอีกระบบหนึ่งคือ ADS 9731 มีกลุ่มของดาวสามดวงอยู่จำนวน 2 กลุ่ม แต่ละกลุ่มมีดาวคู่หนึ่งโคจรรอบกันกับดาวเดี่ยว[11]

อ้างอิงแก้ไข

  1. "Star system" ใน Modern Dictionary of Astronomy and Space Technology. A.S. Bhatia, ed. New Delhi: Deep & Deep Publications, 2005. ISBN 81-7629-741-0
  2. p. 16, Understanding Variable Stars, John R. Percy, Cambridge: Cambridge University Press, 2007, ISBN 0-521-23253-8.
  3. 3.0 3.1 MSC—a catalogue of physical multiple stars, A. A. Tokovinin, Astronomy and Astrophysics Supplement Series 124 (1997), 75-84; online versions at VizieR Archived 2007-03-11 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน and the Multiple Star Catalog Archived 2021-02-14 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน.
  4. p. 24, Galactic Dynamics, James Binney and Scott Tremaine, Princeton University Press, 1987, ISBN 0-691-08445-9.
  5. Multiple Stellar Systems: Types and Stability, Peter J. T. Leonard, in Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics, P. Murdin, ed., online edition at the Institute of Physics Archived 2012-07-09 ที่ archive.today, orig. ed. published by Nature Publishing Group, 2001.
  6. Stars of Higher Multiplicity, David S. Evans, Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society 9 (1968), 388-400.
  7. Dynamics of multiple stars: observations, A. Tokovinin, in "Massive Stars in Interacting Binaries", August 16-20, 2004, Quebec (ASP Conf. Ser., in print).
  8. 8.0 8.1 Statistics of multiple stars: some clues to formation mechanisms Archived 2007-09-27 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน, A. Tokovinin, in the proceedings of IAU Symposium 200, The Formation of Binary Stars, Potsdam, Germany, April 10-15, 2000. Bibcode 2001IAUS..200...84T.
  9. Statistics of multiple stars, A. Tokovinin, in The Environment and Evolution of Double and Multiple Stars, Proceedings of IAU Colloquium 191, held 3-7 February, 2002 in Merida, Yucatan, Mexico, edited by Christine Allen and Colin Scarfe, Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de Conferencias) 21 (August 2004), pp. 7-14.
  10. Castor A and Castor B resolved in a simultaneous Chandra and XMM-Newton observation, B. Stelzer and V. Burwitz, Astronomy and Astrophysics 402 (May 2003), pp. 719-728.
  11. ADS 9731: A new sextuple system, A. A. Tokovinin, N. I. Shatskii, and A. K. Magnitskii, Astronomy Letters, 24, #6 (November 1998), pp. 795-801.