恒星性质与赫罗图
食双星
/ ih-KLIPS-ing BY-nair-ee /
想象两颗恒星相互绕转,而碰巧它们的轨道倾斜得正好,让我们以侧向(边缘朝向)看到。从我们的座位望去,两星轮流从对方前面经过,各自挡住对方的一部分光。合起来的亮度先下凹、再回升,然后再次下凹,节奏稳定。被这种幸运排列“逮住”的一对,就是食双星,它那反复的变暗是一座信息的金矿。
把系统的亮度随时间画出来,得到一条每个轨道周期有两个凹陷的光变曲线:当较冷的星遮住较热的星时是较深的凹陷,反过来时则是较浅的凹陷。这些凹陷的深度、形状和时机揭示出惊人之多的信息:每次食持续多久,告诉你两星的大小(半径)相对于轨道的比例;凹陷的深浅揭示它们的相对温度;轨道周期再配上两星的速度(由多普勒位移得到),便给出它们的质量。没有任何别的单一类型的恒星,能一次产出这么多基本数字。
食双星之所以重要,是因为它是直接测量恒星实际半径的极少数办法之一——靠为伴星横越它所需的时间计时。它们是关键的“定标器”:它们钉下的质量和半径,为恒星模型和质光关系提供锚点。同样的“食”把戏,若用在一颗恒星和一颗行星、而非两颗恒星之间,就是凌星法,已经发现了成千上万颗系外行星。大陵五(Algol,“魔星”)是著名的肉眼可见食双星,每 2.87 天明显变暗一次。
大陵五每隔 2.87 天就会暗到平常亮度的约三分之一、持续数小时,那是它较暗的伴星从较亮的主星前经过之时。古代观星者注意到这种闪烁,“魔星”这个名字也许正记下了他们对一颗似乎会眨眼的恒星的不安。
天空中规律的“眨眼”,是一对正以侧向绕转、被我们撞见的双星。
食双星只在轨道几乎正对我们的视线侧向时才成立,这要靠运气——多数双星是倾斜的,永远不会发生食。亮度的凹陷是光被真实地几何性遮挡,而不是某颗星自身在爆发或衰减。
又称
另见