双星系统专题课件.pptVIP

*******************双星系统概述双星系统是由两颗恒星互相绕着彼此的共同质心旋转的星系。它们是宇宙中最常见的恒星系统类型，占据了银河系中绝大多数恒星。双星系统的定义双星系统宇宙中由两颗恒星组成的系统。相互之间受引力束缚，在相互绕行的轨道上运行。双星系统的形成机制星际云坍缩星际云是宇宙中气体和尘埃的聚集体。当星际云受到外部扰动时，例如超新星爆炸的冲击波，会导致其开始坍缩。引力坍缩坍缩过程中，物质聚集在一起，引力越来越强，最终形成核心。双星形成当核心足够致密时，会发生核聚变，形成一颗恒星。如果核心包含足够多的物质，则可以形成两颗或多颗恒星，即双星系统。星周盘在双星形成过程中，会形成围绕双星旋转的星周盘，星周盘中可能包含剩余的物质，这些物质可以影响双星系统的演化。双星系统的物理性质引力双星系统中的恒星相互吸引，形成一个引力平衡。轨道双星系统中的恒星围绕着共同的质心运动，形成轨道。光度双星系统的光度是两颗恒星光度之和。质量双星系统质量是两颗恒星质量之和。双星系统的分类视觉双星从地球上看，两颗恒星距离很近，但实际上它们可能相距遥远，并没有相互引力作用。物理双星两颗恒星相互吸引，并围绕着它们的共同质心旋转，形成稳定的系统。光学双星两颗恒星在天空中看起来很接近，但实际上它们彼此之间没有物理上的联系。冲动双星两颗恒星的轨道周期相对较短，并且它们之间存在强烈的潮汐力作用。视觉双星视觉双星是指在地球上用肉眼或望远镜观测时，看起来像是两颗彼此靠近的恒星，但实际上它们可能只是在视线方向上靠近，并非真正的物理双星系统。例如，大熊星座中的北斗七星中，有两颗看起来非常靠近的恒星，实际上它们相距甚远，只是在视线上看起来很近。光学双星光学双星是指看起来非常靠近的恒星对，实际上它们只是在视线方向上接近，并没有物理上的联系。它们之间的距离远大于它们自身的大小，彼此的引力相互作用微乎其微。光学双星通常是由于它们在天球上的投影位置接近而被观测到。它们实际上可能相距很远，并且可能属于不同的星系。光学双星是研究恒星运动和星系结构的重要工具。冲动双星冲动双星，也称为“**双星系统**”，由两颗互相绕转的恒星组成。其中，一颗恒星是**脉冲星**，另一颗可能是**中子星**、**白矮星**或**主序星**。由于脉冲星的旋转，导致其发出周期性的无线电脉冲信号。当两颗恒星相互靠近时，脉冲星的引力会影响伴星的物质，导致伴星物质流向脉冲星，形成**吸积盘**，最终导致脉冲星的旋转速度和脉冲周期发生改变。潮汐双星潮汐双星是指两颗恒星距离非常近，彼此之间受到强大的潮汐力作用。这种力会使恒星发生变形，并导致物质从一颗恒星转移到另一颗恒星上。潮汐力是由于引力场的不均匀性造成的。在潮汐双星中，较大的恒星的引力会对较小的恒星产生更大的作用，导致较小的恒星发生变形。这种变形会使较小的恒星的物质被拉向较大的恒星，最终形成物质流，并最终落入较大的恒星。吸积双星物质转移吸积双星中，一颗恒星的物质被另一颗恒星吸入。吸积盘形成被吸入的物质形成一个围绕着恒星的吸积盘，并在盘中旋转。强烈辐射吸积盘中的物质摩擦产生大量的能量，释放出X射线辐射。双星系统的观测方法11.视向速度测量法利用多普勒效应来测量恒星的径向速度变化，从而推断出双星系统的存在以及轨道参数。22.视差测量法利用三角视差测量法，可以精确地测定双星系统的距离，进而计算出它们的质量和轨道大小。33.摄动测量法通过观测双星系统中成员星的相互引力产生的摄动，可以推断出它们的质量和轨道参数。44.光度变化测量法双星系统的光度会随着成员星的相互遮挡而发生周期性变化，可以利用光度变化曲线来研究它们的轨道参数。视向速度测量法1光谱红移或蓝移观察恒星的光谱2多普勒效应恒星远离或靠近地球3周期性变化视向速度的周期性变化4轨道参数计算双星系统的轨道参数视向速度测量法利用多普勒效应，通过观测双星系统中恒星光谱的红移或蓝移，来判断恒星的运动方向和速度。根据视向速度的变化规律，可以确定双星系统的轨道周期、半长轴、轨道倾角等参数。视差测量法1基本原理利用地球绕太阳运动产生的视差，测量双星系统中两颗恒星之间的距离。2观测方法观测者在地球轨道上不同位置观测双星系统，测量两颗恒星的相对位置变化，计算视差角。3距离测量利用视差角和地球轨道半径，利用三角函数计算双星系统距离地球的距离。摄动测量法1观测利用望远镜精确测量2计算根据牛顿万有引力定律计算相互影响3分析分析运动轨迹推算质量摄动测量法基于双星之间相互引力产生的轨道扰动。通