ระบบดาว

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

ระบบดาว (อังกฤษ: Star system หรือ Stellar system) คือดาวฤกษ์กลุ่มเล็กๆ จำนวนหนึ่งที่โคจรอยู่รอบกันและกัน[1] โดยมีแรงดึงดูดระหว่างกันทำให้จับกลุ่มกันไว้ สำหรับดาวฤกษ์จำนวนมากที่มีแรงดึงดูดระหว่างกันมักเรียกว่าเป็น กระจุกดาว หรือ ดาราจักร แม้ในหลักการแล้ว ทั้งกระจุกดาวและดาราจักร ก็ถือเป็น ระบบดาว เช่นเดียวกัน นอกจากนี้ยังมีปรากฏเรียกใช้คำว่า ระบบดาว กับระบบที่มีดาวฤกษ์หนึ่งดวง กับดาวเคราะห์บริวารที่โคจรรอบๆ ด้วย[2][3]

ระบบดาวคู่[แก้]

ระบบดาวหลายดวง[แก้]

ระบบดาวหลายดวง เป็นระบบที่มีดาวฤกษ์อยู่มากกว่า 2 ดวง[4][5] ในกรณีที่มีดาวฤกษ์สมาชิก 3 ดวง จะเรียกว่า triple, trinary หรือ ternary ถ้ามี 4 ดวงจะเรียกว่า quadruple หรือ quaternary ถ้ามี 5 ดวงจะเรียกว่า quintuple ถ้ามี 6 ดวงจะเรียกว่า sextuple ถ้ามี 7 ดวงจะเรียกว่า septuple เป็นเช่นนี้เรียงขึ้นไปเรื่อยๆ ระบบดาวแบบนี้มีขนาดเล็กกว่ากระจุกดาวเปิด ซึ่งจะมีความสัมพันธ์แบบพลศาสตร์มากกว่าและมักมีดาวฤกษ์ระหว่าง 100 ถึง 1,000 ดวง[6]

ภาพวาดวงโคจรของ HD 188753 ซึ่งเป็นระบบดาวสามดวง จากจินตนาการของศิลปิน

ลักษณะทางพลศาสตร์[แก้]

ในทางทฤษฎีแล้ว การสร้างแบบจำลองของระบบดาวหลายดวงทำได้ยากกว่าการสร้างแบบจำลองของดาวคู่มาก เนื่องจากมีปัจจัยด้านพลศาสตร์มาเกี่ยวข้อง ปัญหาของวัตถุจำนวน n อาจทำให้เกิดลักษณะอันยุ่งเหยิงขึ้นได้ คุณสมบัติหลายประการในกลุ่มดาวขนาดเล็กๆ มีแนวโน้มจะไม่คงที่ ดาวดวงหนึ่งอาจเคลื่อนเข้าใกล้ดาวอีกดวงหนึ่งมากเกินไป และเร่งเร้าให้เกิดการเคลื่อนที่ที่ทำให้ดาวนั้นหลุดออกไปจากระบบได้[7] ความไม่แน่นอนเช่นนี้อาจหลีกเลี่ยงได้หากระบบนั้นเป็นระบบอย่างที่ เดวิด อีวาน[8] เรียกว่า hierarchical ในระบบแบบนี้ดาวฤกษ์สมาชิกจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม แต่ละกลุ่มมีวงโคจรใหญ่รอบจุดศูนย์กลางมวลของระบบ ขณะที่สมาชิกในแต่ละกลุ่มย่อยก็มีลักษณะแบบ hierarchical คือสามารถแบ่งเป็นกลุ่มย่อยได้อีกสองกลุ่มที่มีลักษณะเป็น hierarchical แบบนี้ไปเรื่อยๆ ในกรณีนี้ การเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์จะค่อนข้างคงที่ใกล้เคียงกับวงโคจรของเคปเลอร์โดยโคจรไปรอบศูนย์กลางมวลของระบบนั้น[9] แต่จะไม่เหมือนกับลักษณะทางพลศาสตร์ของดาวฤกษ์ที่มีจำนวนมากๆ ในกระจุกดาวหรือในดาราจักร

การสังเกตการณ์[แก้]

ระบบดาวหลายดวงที่รู้จักโดยมากจะเป็นระบบดาว 3 ดวง ระบบที่มีดาวมากกว่านั้นจะมีจำนวนน้อยลงอย่างมากตามจำนวนดาวสมาชิกในลักษณะของเอ็กซ์โปเนนเชียล[10] ตัวอย่างเช่น ในรายการดาวของโทโควินินฉบับปรับปรุงปี ค.ศ. 1999[5] ในระบบดาวทั้งสิ้น 728 ระบบเป็นระบบดาว 3 ดวงถึง 551 ระบบ อย่างไรก็ดี เนื่องจากการเลือกศึกษาปรากฏการณ์ต่างๆ ความรู้ของเราเกี่ยวกับค่าทางสถิติเหล่านี้อาจจะไม่สมบูรณ์ก็ได้[11]

ผลจากความไม่คงที่ทางพลศาสตร์ดังได้กล่าวถึงแล้วข้างต้น ระบบดาวสามดวงโดยมากจะเป็นแบบ hierarchical โดยจะมีดาวอยู่คู่หนึ่งที่อยู่ห่างจากดาวอีกดวงหนึ่งในระบบออกไปไกล ยิ่งระบบที่มีจำนวนดาวสมาชิกมากขึ้นก็จะยิ่งมีความเป็น hierarchical มากขึ้นด้วย[10] ระบบดาว 6 ดวงที่เรารู้จักคือ แคสเตอร์ (อัลฟา เจมิโนรัม) มีดาวคู่หนึ่งโคจรอยู่ห่างจากดาวอีกสองคู่[12] ระบบดาว 6 ดวงอีกระบบหนึ่งคือ ADS 9731 มีกลุ่มของดาวสามดวงอยู่จำนวน 2 กลุ่ม แต่ละกลุ่มมีดาวคู่หนึ่งโคจรรอบกันกับดาวเดี่ยว[13]

อ้างอิง[แก้]

  1. "Star system" ใน Modern Dictionary of Astronomy and Space Technology. A.S. Bhatia, ed. New Delhi: Deep & Deep Publications, 2005. ISBN 81-7629-741-0
  2. Astronomers discover a nearby star system just like our own Solar System, Joint Astronomy Centre, press release, July 8, 1998. Accessed on line September 23, 2007.
  3. Life unlikely in asteroid-ridden star system, Maggie McKee, NewScientist.com news service, July 7, 2004. Accessed on line September 23, 2007.
  4. p. 16, Understanding Variable Stars, John R. Percy, Cambridge: Cambridge University Press, 2007, ISBN 0-521-23253-8.
  5. 5.0 5.1 MSC—a catalogue of physical multiple stars, A. A. Tokovinin, Astronomy and Astrophysics Supplement Series 124 (1997), 75-84; online versions at VizieR and the Multiple Star Catalog.
  6. p. 24, Galactic Dynamics, James Binney and Scott Tremaine, Princeton University Press, 1987, ISBN 0-691-08445-9.
  7. Multiple Stellar Systems: Types and Stability, Peter J. T. Leonard, in Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics, P. Murdin, ed., online edition at the Institute of Physics, orig. ed. published by Nature Publishing Group, 2001.
  8. Stars of Higher Multiplicity, David S. Evans, Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society 9 (1968), 388-400.
  9. Dynamics of multiple stars: observations, A. Tokovinin, in "Massive Stars in Interacting Binaries", August 16-20, 2004, Quebec (ASP Conf. Ser., in print).
  10. 10.0 10.1 Statistics of multiple stars: some clues to formation mechanisms, A. Tokovinin, in the proceedings of IAU Symposium 200, The Formation of Binary Stars, Potsdam, Germany, April 10-15, 2000. Bibcode 2001IAUS..200...84T.
  11. Statistics of multiple stars, A. Tokovinin, in The Environment and Evolution of Double and Multiple Stars, Proceedings of IAU Colloquium 191, held 3-7 February, 2002 in Merida, Yucatan, Mexico, edited by Christine Allen and Colin Scarfe, Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de Conferencias) 21 (August 2004), pp. 7-14.
  12. Castor A and Castor B resolved in a simultaneous Chandra and XMM-Newton observation, B. Stelzer and V. Burwitz, Astronomy and Astrophysics 402 (May 2003), pp. 719-728.
  13. ADS 9731: A new sextuple system, A. A. Tokovinin, N. I. Shatskii, and A. K. Magnitskii, Astronomy Letters, 24, #6 (November 1998), pp. 795-801.