Звездна система (наричана още кратна звездна система) е група от малък брой звезди, които обикалят една около друга, свързани чрез гравитационно привличане. По-големи съзвездни сборове от звезди обикновено се наричат звезден куп, но те също са вид звездни системи. Звездните системи следва да се разграничават от планетарните системи, които включват планети, астероиди и други малки тела около звезда.

Системa от две звезди се нарича двойна звезда или двойна звездна система. Ако в системата липсват значими приливни ефекти, външни смущения или продължителен пренос на маса между компонентите, такава система може да бъде дългосрочно стабилна. Двете звезди ще обикалят около общия центъра на масата на системата, като техните орбити и периоди се определят главно от масите и взаимното разстояние.

Видове наблюдавани двойни звезди

  • Визуални двойни: и двата компонента могат да се разграничат директно чрез телескоп.
  • Астрометрични двойни: вторият компонент не се вижда директно, но движението на видимата звезда към периодични отклонения подсказва наличие на спътник.
  • Спектроскопични двойни: откриват се чрез доплерови смени в спектралните линии; биват еднолинейни и дву- или многолинейни.
  • Затъмняващи (еклиптични) двойни: периодичното затъмнение на светлината при преминаване на една звезда пред другата дава ценна информация за размерите и орбитите.
  • Екзотични/рентгенови двойни: съдържат компактен обект (бяло джудже, неутронна звезда или черна дупка) и често излъчват силно рентгеново или радиационно лъчение поради акреция.

Физическа класификация

  • Разделени (detached): компонентите не запълват своите Рошеви лоби и е минимален или никакъв пренос на маса.
  • Полу-свързани (semidetached): единият компонент запълва своя Рошев лоб и прехвърля маса към другия.
  • Контактни: и двете звезди запълват своите лоби и могат да споделят обща атмосфера (обща обвивка).

Динамика и значение

Орбиталните параметри (период, ексцентрицитет, полюс на орбитата) позволяват изчисляване на масите на компонентите, когато се знаят разстоянието и наклонът на орбитата. При спектроскопичните двойни се използва т.нар. масова функция, която дава минимална оценка на масите. В системи с пренос на маса се формират акреционни дискове и силно рентгеново излъчване — това е ключово за изучаване на компактни обекти и движещи се към сливане двойки, които са източници на гравитационни вълни.

Примери

Класически примери за двойни системи са Сириус (ярка бяла звезда със спътник бяло джудже), Процион (с друга система косвен спътник) и Сигнус X-1, която най-вероятно се състои от звезда и черна дупка. Други добре познати двойни включват затъмняващи системи като Алгол и системи с активен пренос, които са лаборатории за изучаване на звездната еволюция и крайни явления.

Защо двойните са важни

Двойните звезди са основен инструмент за астрономията: чрез тях измерваме точни звездни маси и радиуси, проверяваме модели на звездната еволюция, изучаваме процеси на пренос на маса, формиране на акреционни дискове и рентгеново излъчване, а също така проследяваме произхода на свръхнови тип Ia и източниците на гравитационни вълни (сливане на неутронни звезди или черни дупки). Много звезди в Млечния път се раждат и съществуват в двойни или кратни системи, затова разбирането им е ключово за общата картина на звездите и галактическата динамика.