Gwiazdy podwójne

Wprowadzenie

W pogodną noc na niebie gołym okiem możemy dostrzec ok. 6 tyś gwiazd. Dodatkowo patrzymy jeszcze na ok. 3 tyś gwiazd chodź ich wcale nie dostrzegamy, gdyż leżą zbyt blisko swoich jaśniejszych towarzyszy (wg. szacunków ok. 50% gwiazd wchodzi w skład układów podwójnych lub wielokrotnych) . Takich pary nazywanych gwiazdami podwójnymi (wielokrotnymi) na pewno większość zainteresowanych astronomią potrafi wymienić co najmniej kilka. Najbardziej popularne to widoczne gołym okiem Mizar i Alkor w Wielkiej Niedźwiedzicy, kolorowa para Albireo w Łabędziu czy trapez w samym sercu mgławicy M42 w Orionie. Takich układów dostępnych dla użytkowników nawet stosunkowo prostego sprzętu jest na niebie bardzo wiele, a przyjemność ich odkrywania rośnie wraz ze spadkiem odległości między składnikami układu.

To, jak mała odległość na niebie dzieli układ podwójny, warunkuje sposób jego obserwacji. Najbardziej oddalone od siebie pary możemy obserwować niewielkim teleskopem czy nawet lornetką, do innych może być konieczny bardzo duży teleskop. Najciaśniejsze albo po prostu bardziej oddalone od nas pary gwiazd mogą być obserwowane jedynie metodami pośrednimi dostępnymi najczęściej tylko profesjonalistom: poprzez obserwację przesunięć w ich liniach widmowych, zmian jasności powodowanych wzajemnymi zaćmieniami czy w końcu zaburzeń ich ruchu względem innych gwiazd. Również gwiazdy zmienne zwane nowymi są w rzeczywistości bardzo nietypowymi parami w których przepływ materii z typowej gwiazdy na białego karła powoduje jego wybuch i nagłe powaśnienie. W tym artykule z oczywistych przyczyn zajmę się jedynie bezpośrednimi wizualnymi obserwacjami par i układów gwiazd.

Rozdzielanie teleskopem

Teleskop jest oczywiście najodpowiedniejszym narzędziem do obserwacji gwiazd podwójnych. Duże powiększenia umożliwiają obserwacje na granicy optycznych możliwości naszego sprzętu, jakkolwiek najczęściej większy problem będzie stanowić niespokojna atmosfera. Rodzaj teleskopu nie ma w zasadzie większego znaczenia, chociaż konstrukcje bez pająka podtrzymującego lustro wtórne mają pewną przewagę. Szpilki dyfrakcyjne mogą po prostu przeszkadzać w dostrzeganiu blisko położonych towarzyszy gwiazd. Pewną przewagę daje też nieco ciemniejszy teleskop, ponieważ długa ogniskowa ułatwia uzyskiwanie dużych powiększeń. Jednak przy dzisiejszych doskonałych soczewkach Barlowa i okularach o ogniskowych rzędu 2,5mm nie ma to aż tak wielkiego znaczenia. Największe znaczenie ma mimo wszystko jakość optyki i dokładne skolimowanie sprzętu.

Rozdzielczość teleskopu jest parametrem znanym chyba wszystkim użytkownikom sprzętu astronomicznego. Obliczamy ją z prostego wzoru r=140"/D(mm) Dotyczy ona dwóch punktów o takiej samej i nie za dużej jasności. W praktyce rzadko spotykamy pary gwiazd o identycznej jasności, więc aby dokładniej poznać możliwości naszego teleskopu zastosujemy zmodyfikowany wzór: D=140/sep*(1+0,2(Δm2)) określa on jaką średnicę D (mm) powinien mieć teleskop, aby być w stanie rozdzielić parę gwiazd o podanej różnicy jasności. Jest to oczywiście wartość czysto teoretyczna, w rzeczywistości nasz sukces będzie zależał od wielu zmiennych. Gwiazdy nie mogą być zbyt jasne (oślepienie) ani za słabe (trudność w dostrzeżeniu), wysokość nad horyzontem i stan atmosfery również ma niebagatelne znaczenie.

Wbrew pozorom do większości par nie trzeba wcale bardzo krótkich okularów i ogromnych powiększeń. Przy względnie niedużym powiększeniu rzędu 50x możliwe jest rozdzielenie pary o separacji nieco mniejszej od 4" Przy ciaśniejszych układach mogą być oczywiście potrzebne większe powiększenia, szczególnie kiedy obserwujemy gwiazdy podwójne na granicy możliwości naszego sprzętu. W takim przypadku potrzebne mogą być nawet powiększenia rzędu 300-500x.

Lornetka wcale nie gorsza

Teleskop jest bezsprzecznie najodpowiedniejszym sprzętem do tego typu obserwacji, ale nie znaczy to, że z lornetką na polu "badań" gwiazd podwójnych nie można za wiele zdziałać. Okazuje się, że nawet w zasięgu popularnej 7x50 znajduje się całkiem sporo godnych uwagi układów. Głównym czynnikiem ograniczającym jest w tym przypadku powiększenie lornetki, gdyż jest na tyle małe, że nie umożliwia ludzkiemu oku wykorzystać wszystkich możliwości obiektywów. Po prostu ludzki wzrok również ma swoje ograniczenia. Często mówi się o rozdzielczości oka wynoszącej 1' czyli 60"co nie do końca jest prawdą. Wartość ta mówi tylko tyle, że źródło światła o widocznej średnicy poniżej 1' jest postrzegane jako punktowe, tymczasem powyżej tej granicy jest już rozpoznawane jako obiekt powierzchniowy. Dopiero przy odległości 3' oko przeciętnego, zdrowego człowieka jest w stanie rozpoznać dwa punktowe źródła światła jako parę obiektów, a nie nieco wydłużony jeden. Tutaj musimy posłużyć się wzorem:

sep=180/pow

sep określa rozdzielczość lornetki o określonym powiększeniu. Przytoczona wcześniej lornetka może więc rozdzielić gwiazdy oddalone od siebie na niebie o 26". Oznacza to że Albireo jest w zasięgu możliwości popularnej 7x50

Dla chcących zobaczyć więcej

Osobom które chciałyby przyjrzeć się gwiazdom podwójnym nieco dokładniej polecam zainteresowanie się obserwacjami mikrometrycznymi. Ilość opracowań na ten temat dostępnych w internecie po polsku jest znikoma, ale można za to znaleźć wiele bardzo ciekawych anglojęzycznych stron na ten temat. Kupienie mikrometru poza tym, że graniczy z cudem jest po prostu nieopłacalne, gdyż ceny takich urządzeń liczy się w dziesiątkach tysięcy dolarów. Godną uwagi alternatywą jest chociażby mikrometr chronometryczny (chronometric micrometer) czyli okular z podświetlanym krzyżem w połączeniu z dokładnym stoperem. Oczywiście jego dokładność jest zdecydowanie za mała do wykonywania użytecznych naukowo obserwacji, ale pozwala na proste pomiary par o dużej separacji. Jeżeli nas to wciągnie to może to być dobrym początkiem do budowy własnego mikrometru nitkowego (bifilar micrometer). Do jego skonstruowania konieczny jest dostęp przynajmniej do tokarki i prostej frezarki, ale wbrew pozorom nie jest to takie trudne. Najlepiej byłby mieć do niego duży i dobrej jakości teleskop na solidnym montażu z napędem, najlepiej refraktor o długiej ogniskowej. Schematy i rysunki są dostępne w internecie, dużo można też wywnioskować ze zdjęć. Takim odpowiednio dokładnie wykonanym przyrządem można wykonywać pomiary które będą miały niemałą wartość naukową, a w dłuższej perspektywie dadzą nam możliwość wyznaczania orbit układów podwójnych gwiazd.

Listy gwiazd podwójnych

Lista przykładowych gwiazd podwójnych dla lornetek

Gw-rnazwaHDRADECmag1mag2&127;magsepPAatr
AND59132942h 11m39° 2`6.06.70.716.7"36°t
AQL5718829319h 54m-8° 14`5.76.40.735.6"170°t
AQL1517746319h 5m-4° 2`5.47.01.639.0"45° 
AQRzet21305122h 28m0° 1`4.34.50.221.9"217°t
ARIlam119731h 57m23° 36`4.86.71.937.8"46° 
BOOdel13572215h 15m33° 19`3.57.94.4105.0"79° 
BOOiot12516114h 16m51° 22`4.87.42.639.9"33° 
BOOmi13739115h 25m37° 22`4.36.52.2108.0"171° 
CAM3211202812h 49m83° 25`5.35.80.521.6"326°t
CAM 11202812h 49m83° 24`5.35.80.521.6"326°t
CAPbet19349520h 21m-14° 47`3.06.13.1206.0"267° 
CAPomn19509420h 30m-18° 35`6.06.70.721.9"239°t
CEPdel21330622h 29m58° 25`3.86.32.541.0"192°k
CEP 20809521h 52m55° 47`5.56.40.918.3"196°t
CEP 21130022h 13m73° 18`6.08.02.028.9"348° 
CMA 27647h 17m-23° 18`4.86.82.026.8"54° 
CNCiot747398h 46m28° 46`4.26.01.830.0"307° 
COM2410951112h 35m18° 23`5.16.31.220.3"271° 
CYG6120109121h 6m38° 45`5.46.10.730.7"146°wt
CYGbet18391219h 30m27° 57`3.14.71.634.4"54°k
DRA4116686618h 0m80° 0`5.76.10.419.3"232°t
DRA1615010016h 36m52° 54`5.55.50.090.0"13°t
DRA3917007318h 24m58° 48`5.08.03.0210.0"350° 
DRAni15954117h 32m55° 11`4.94.90.062.0"312°t
DRApsi16200317h 41m72° 9`4.66.01.430.3"15° 
HER10016604518h 8m26° 5`5.85.80.014.2"182°t
HERkap14500116h 8m17° 3`5.16.21.127.1"12°t
HYA 8734410h 4m-18° 6`5.87.51.721.2"273° 
LAC821416822h 35m39° 38`5.76.30.622.4"186°t
LEOtau9964811h 27m2° 51`5.07.52.589.7"180° 
LEOalp8790110h 8m11° 58`1.48.36.9175.0"307° 
LEPgam383935h 44m-22° 26`3.66.32.797.0"350° 
LEP 357365h 26m-19° 41`5.87.92.127.0"317° 
LIBalp13081914h 50m-16° 2`2.75.22.5234.0"314° 
LYRbet17463818h 50m33° 23`3.66.73.146.0"149° 
LYReps17358218h 44m39° 40`5.05.10.1210.0"203°wt
LYRzet17364818h 44m37° 36`4.35.61.343.7"150° 
LYR 17563518h 54m33° 58`6.07.71.745.0"350° 
ORI23351495h 22m3° 32`5.06.81.832.5"29° 
ORItet2370415h 35m-5° 24`5.06.21.252.4"90°k
ORI 369595h 35m-6° 0`4.85.70.935.7"223°t
ORI 421116h 9m2° 30`5.77.01.329.5"114° 
PEGeps20677821h 44m9° 52`2.48.76.3144.0"320° 
PEGeta21518222h 42m30° 18`2.99.86.9153.0"290° 
PSCzet73441h 13m7° 35`5.26.21.023.2"63°t
PSCpsi64561h 5m21° 28`5.35.50.230.1"159°t
SCOni14550216h 11m-19° 27`4.46.52.141.2"337°w
SCO 14683616h 20m-30° 54`5.57.11.623.2"319° 
SERtet17563818h 56m4° 12`4.65.00.423.1"104°t

Lista przykładowych gwiazd podwójnych dla teleskopów <150mm

Gw-rnazwaHDRADECmag1mag2magsepPAaper atr
ANDgam125332h 3m42° 20`2.35.02.710.0"63°34  
AQRzet21305122h 28m0° 1`4.34.50.221.9"217°6 t
ARIgam115031h 53m19° 18`4.54.60.17.4"19 t
AUR14339595h 15m32° 40`5.07.32.314.0"225°21  
BOOeps12998914h 45m27° 4`2.64.82.22.9"339°95 k
BOOkap12467414h 13m51° 47`4.56.62.113.7"236°19  
BOOksi13115614h 51m19° 6`4.77.02.36.7"332°43  
BOOpi12917414h 40m16° 25`4.95.80.95.6"108°29 kt
CASeta46140h 49m57° 49`3.57.43.912.7"307°45 k
CASsig22457323h 59m55° 45`5.07.22.23.2"326°86  
CEPksi20979022h 3m64° 38`4.36.42.19.7"277°27  
CEPomn21991623h 19m68° 6`5.07.32.33.4"216°85  
CETgam169702h 43m3° 14`3.66.22.62.5"295°132  
CMA 27647h 17m-23° 18`4.86.82.026.8"54°9  
CNCiot747398h 46m28° 46`4.26.01.830.0"307°8  
CRBzet13989115h 39m36° 38`5.05.90.96.1"305°27 t
CRTgam9921111h 25m-17° 41`4.17.93.85.3"94°103  
CYGpsi18903719h 56m52° 26`5.07.52.52.9"176°109  
CYGmi20682621h 44m28° 44`4.76.11.44.1"52°48  
Cnialp11241312h 56m38° 18`2.95.52.619.4"228°17  
DELgam19796320h 46m16° 7`4.35.00.79.2"268°17 t
DRAeps18811919h 48m70° 16`4.06.92.93.4"16°110  
ERI32245553h 54m-2° 57`4.85.91.16.9"347°25 t
ERIF240713h 49m-37° 37`4.75.30.68.2"213°18 t
ERItet186222h 58m-40° 18`3.24.21.08.3"89°20 t
FORome160462h 34m-28° 13`5.07.72.710.8"244°32  
GEM38506356h 55m13° 10`4.87.83.07.2"147°54  
GEMalp601797h 34m31° 53`1.93.01.13.8"94°46 t
HER9516466918h 1m21° 36`4.95.20.36.3"258°23 t
HERalp15601417h 14m14° 23`3.45.31.95.1"107°47  
HERro15777917h 23m37° 9`4.55.40.94.1"316°40 t
LEO549460110h 56m24° 45`4.56.31.86.4"110°36  
LEOgam8948410h 20m19° 50`2.43.61.24.6"122°39  
LEPkap339495h 13m-12° 56`4.46.82.42.1"357°143  
LEP 351625h 22m-24° 46`5.06.61.63.5"94°60  
LYN38800819h 18m36° 48`3.96.12.22.6"229°106  
LYReps117358218h 44m39° 40`5.06.01.02.7"350°62 t
MON15478396h 41m9° 53`4.77.83.12.8"45°146  
MONbet457256h 28m-7° 2`4.65.00.47.2"132°20 wt
MONeps447696h 23m4° 36`4.46.62.212.4"27°22  
OPH7016534118h 5m2° 30`4.26.22.08.7"129°29 w
OPHlam14885716h 30m2° 0`4.25.21.01.4"30°120 t
ORIzet377425h 40m-1° 56`1.93.71.82.4"162°96  
ORIeta354115h 24m-2° 23`3.64.91.31.7"77°110 t
ORIiot370435h 35m-5° 55`2.97.04.111.4"141°54  
ORIlam368615h 35m9° 56`3.55.52.04.3"43°59  
ORIsig374685h 38m-2° 36`3.87.53.713.0"84°40 kw
PSAgam21633622h 53m-32° 52`4.55.00.54.0"260°37 t
PSCalp124472h 2m2° 46`4.15.21.11.9"273°92 t
PUPkap615557h 38m-26° 48`4.44.60.29.9"318°14 t
SCO214211415h 54m-25° 19`4.77.02.32.1"273°137  
SCObet14421716h 5m-19° 48`2.64.51.913.6"21°18  
SCOksi14407016h 4m-11° 22`4.87.32.56.7"356°47  
SERdel13891815h 34m10° 31`4.25.21.03.9"177°43 t
SERtet17563818h 56m4° 12`4.65.00.423.1"104°6 t
SGRbet118145419h 23m-44° 27`4.07.23.229.6"77°14  
UMAzet11665613h 23m54° 56`2.23.91.714.4"152°15  
UMAksi9823111h 18m31° 33`4.34.80.51.9"90°77 t
VIRgam11037912h 41m-1° 26`3.53.50.01.2"295°117 t

Lista przykładowych gwiazd podwójnych dla teleskopów >150mm

Gw-rnazwaHDRADECmag1mag2&127;magsepPAaperatr
AND 93701h 33m35° 50`6.09.43.43.1"191°150w
AURtet403125h 59m37° 12`2.77.24.53.8"313°186 
BOOzet12924614h 41m13° 44`4.44.50.10.7"300°200t
CAEgam1328315h 4m-35° 28`4.78.23.53.2"309°151 
CEP 21644622h 48m83° 8`5.09.74.73.5"40°217 
CET84167652h 41m0° 41`5.89.63.83.6"309°151 
CRBeta13710715h 23m30° 17`5.65.90.30.8"70°178t
CYG6020031021h 1m46° 9`5.49.54.12.9"164°211 
CYGlam19818320h 47m36° 29`4.76.31.60.9"24°235w
DEL1319806920h 48m6° 0`5.68.32.71.5"124°229 
DRAeta14838716h 24m61° 30`2.88.25.44.8"142°199 
HYAeps748748h 46m6° 25`3.86.72.91.8"329°209 
LEOiot9902811h 24m10° 32`4.16.72.61.5"141°220 
LYR1717844919h 7m32° 30`5.39.13.83.6"301°151 
MON3409676h 2m-10° 36`5.08.03.01.9"354°206 
OPHksi15689717h 21m-21° 6`4.48.94.53.9"44°181 
ORIpsi357155h 27m3° 6`4.68.64.02.9"323°203 
ORI 368815h 35m10° 15`5.69.74.12.9"351°211 
SCO1114470816h 8m-12° 45`5.89.84.03.3"257°178 
SCOalp14847816h 29m-26° 26`1.05.44.42.8"275°244 
SGR2116942018h 25m-20° 32`5.07.42.41.7"288°177 
SGReta16761818h 18m-36° 44`3.17.84.73.6"105°211 
SGR 17047918h 31m-32° 59`5.39.84.53.2"190°221 
TAU80284854h 30m15° 38`5.78.12.41.6"18°188 
TAU 276394h 22m20° 49`6.08.62.62.0"169°165 
UMAsig2781549h 10m67° 7`4.98.94.03.9"151 
VUL1619000420h 2m24° 56`5.86.20.40.8"122°181t

Atrybuty:

k -para różnokolorowa
w - układ wielokrotny
t - para do testów rozdzielczości optyki

Artykuł powstał na potrzeby portalu astronomicznego AstroVision.
Link do artykułu na stronie AVN: Obserwacje gwiazd podwójnych
Copyright © 2005-, Michał Bemowski