Çift Yıldızlar;Yıldızların Kütleleri ve Çapları
Çıplak gözle göğü, açık ve temiz
bir gecede incelediğimiz zaman, yıldızların çoğunun tek olduğunu, az sayıda
yıldızın çift denebilecek kadar birbirlerine yakın olduğunu görürüz. Halbuki
teleskoplarla yıllarca süren gözlemler göstermiştir ki yıldızların en az yarısı
ikili (çift), üçlü ya da çoklu dizgelerdir. Örneğin; bize en yakın yıldız
Proxima Centauri üçlü bir dizgenin üyesidir. Uzaklıkları çok farklı fakat
raslantı sonucu aynı doğrultuda hizalandıkları için çift görünenler gerçek çift
yıldız değillerdir; onlara, optik çift yıldız denir.
Gerçek çift ya da çoklu dizgeler
Newton yasalarına göre birbirlerine kütlesel çekimle bağlıdırlar, ortak kütle
merkezi etrafında yörüngelerde dolanırlar (Güneş sistemi gibi).
Görsel Çift Yıldızlar
Birbirlerine kütlesel çekimle bağlı
ve çıplak gözle ya da teleskopla çift olarak görülen yıldızlara görsel çift
yıldız denir. Büyük Ayı takım yıldızındaki Mizar gibi (Şekil 4.16 ).
Şekil 4.16: Büyük Ayı takım
yıldızında Mizar ve Alkor optik çift, Mizar görsel çift, Mizar A ve Mizar B ayrı
ayrı birer tayfsal çifttir.
Tayfsal Çift
Yıldızlar
İki yıldız birbirine çok yakınsa
teleskopla bile ayrıştırılamaz, tek yıldız gibi görülür. Fakat tayfları
yardımıyla çift olduğu anlaşılabilir: Ortak kütle merkezi etrafında dolanan, A
ve B iki yıldız olsun. Şekil 4.17 de (a) ve (c) durumunda tayf
çizgilerilerindeki Doppler kayması aynıdır. (b) ve (d) durumlarında yıldızların
biri bize (gözlemciye) yaklaşırken diğeri uzaklaşıyor. Uzaklaşan yıldızın tayf
çizgisi daha uzun dalgaboylu, yaklaşanınki daha kısa dalgaboylu olacak,
dolayısıyla yanyana iki çizgi gözükecektir.
Yeteri kadar uzun bir zaman
aralığında gözlendiğinde bazen tek, bazen çift çizgi görülüyorsa ve çizgiler
dönemsel (periyodik) olarak yer değiştiriyorsa; o zaman, yıldızın çift olduğunu
anlarız. Böyle yıldızlara, tayfsal çift yıldız denir (Şekil 4.16, 4.17).
Şekil 4.17: Tayfsal çift yıldız. A
ve B yıldızları ortak kütle merkezi (KM) çevresinde dolanırlar. Tayf
çizgilerinde, (a) ve (c) de kayma yok; (b) ve (d) de kayma en büyük.
Örten Çift Yıldızlar
Kimi çift yıldızların yörünge
düzlemleri ya tam olarak ya da yaklaşık olarak bakış doğrultumuzla çakışır. O
zaman çiftin bileşenleri yörünge hareketi yaparken, sıra ile birbirlerinin
önünden geçer ve ötekinin ışığını engeller. Bunlara, örten çift yıldızlar denir.
Bileşenlerden biri örtülünce bize ulaşan toplam ışık azalır. Gelen ışığı zamana
karşı noktalarsak, Şekil 4.18 deki gibi bir eğri elde ederiz.
Yıldızlardan biri büyük, diğeri
küçük olsun ve küçük yıldız daha sıcak olsun. Küçük yıldız ok yönünde dolansın.
Küçük yıldız ab ya da ce arasında iken toplam ışığı görürüz. bc ya da ef
arasında ise daha az ışık alırız. b'c' arasında soğuk ve büyük yıldızın bir
kısmı, e'f' arasında ise küçük ve sıcak yıldızın tamamı örtülür. Sıcak yıldızın
birim alanından çıkan ışık daha çok olduğundan e' f ' arasında aldığımız ışık en
az olur.
Eğer çiftin yörünge düzlemi bakış
doğrultusuna biraz eğik ise b'c' arasında ya da e'f' arasında tam örtme
olmayabilir. O zaman ışık eğrisinde b'c' ve e'f' düz kısımları kısalır, noktaya
dönüşür. Bu demektir ki ışık eğrisinden yörüngenin ne kadar eğik olduğu
hesaplanabilir.
Gerçek ışık eğrileri bu kadar
düzgün olmayabilir. Kimi çift yıldızlarda bileşenlerden birinin ışığı ötekinin
üzerinden yansıyarak bize gelir; kiminde Güneş'teki gibi belirgin kenar
kararması olur; kiminde de bileşenler birbirlerine çok yakın olduklarından kütle
çekimi nedeniyle şekilleri bozulur, "armutlaşırlar". Bu ve benzeri nedenlerle
Şekil 4.18 de verilen ışık eğrisindeki köşeler yuvarlaklaşır, düz kısımlar düz
olmayabilir.
Şekil 4.18: Bir örten çift yıldızın
ışık eğrisi.
Şekil 4.15: HR diyagramı.
