14.8. Элементы орбиты двойной звезды

В оставшейся части главы мы рассмотрим некоторые особенности двойных систем, которые наглядно покажут, как сложны могут быть подобные системы и насколько большая часть двойных систем может отклоняться от простой модели двух тел. Предварительно мы определим, что следует понимать под элементами орбиты двойной системы. Они в общем соответствуют элементам орбиты планеты или спутника; однако характер задачи требует введения определенных модификаций.

Рис. 14.12.

На рис. 14.12 изображена плоскость, проходящая через двойную звезду и касательная к небесной сфере. Опишем еще одну сферу вокруг Р — главного компонента двойной, причем упомянутая выше касательная плоскость фиксируется в качестве координатной плоскости для измерений на только что построенной сфере. В этой плоскости вводится направление PL от двойной звезды к северному полюсу мира L. Это направление используется в качестве координатного в построенной касательной плоскости.

Теперь можно определить элементы орбиты звезды-спутника S относительно главной звезды Р. Пусть плоскость орбиты пересекает касательную плоскости по линии узлов NN. Тогда: — позиционный угол (измеряемый к востоку) восходящего узла; — наклонение плоскости орбиты к касательной плоскости; -аргумент (или долгота) периастра (точки наибольшего сближения спутника с главной звездой); а — большая полуось орбиты; — эксцентриситет (поскольку мы имеем дело с замкнутой орбитой, то

момент прохождения периастра; Т — период обращения (измеряется в годах для визуальных двойных или в сутках для затменных двойных и спектрально-двойных).

Здесь уместно сделать несколько замечаний. Хотя и а, и Г мы назвали элементами, которые связаны ньютоновской формой III закона Кеплера

массы сами по себе являются неизвестными величинами, которые надлежит определить. Чтобы сделать это, требуется найти значения Т и а. Поэтому двойная система характеризуется семью элементами:

Мы видим, что до тех пор, пока не выполнены измерения лучевых скоростей компонентов визуально-двойной, остается неопределенность в 180° в определении восходящего и нисходящего узлов. Без этих измерений принято полагать , если видимое движение прямое, и считать, что узел, для которого Q с с 180°, является восходящим узлом. Спектрально-двойные и затменные двойные требуют свойственных им определений орбит и их улучшений. Существует обширная литература по этому предмету, постоянно пополняемая.

Теперь рассмотрим более подробно два из семи элементов, а именно период обращения Т и аргумент (или долготу) периастра .