Un sistema estelar (binario o múltiple) es la agrupación de dos o más estrellas que orbitan en torno a un centro de gravedad común, ligadas por lo tanto por la fuerza de gravedad. Un gran número de estrellas vinculadas por la gravitación se denomina cúmulo estelar o galaxia, si bien, en un sentido extenso ambos son sistemas estelares.
Un sistema estelar de dos estrellas es conocido como estrella binaria, o estrella doble. Si no hay fuerzas de marea, ni perturbaciones producidas por otras fuerzas, ni transferencias de masa de una estrella a la otra, se trata de un sistema estable, y las dos estrellas trazan una órbita elíptica en torno al centro de masas del sistema de forma indefinida.
Ejemplos de sistemas binarios pueden ser: Sirio, Procyon y Cygnus X-1, este último posiblemente sea un agujero negro.
Un sistema estelar con tres o más estrellas se denomina estrella múltiple. Los sistemas con tres o más estrellas pueden ser inestables, y uno de los acontecimientos finales puede ser la expulsión de una o más estrellas del sistema.[cita requerida] Las estrellas múltiples pueden ser denominadas triples si están compuestas por tres estrellas, cuádruples si tienen cuatro y así sucesivamente.
Una de las formas en las que los sistemas múltiples estelares pueden sobrevivir durante un largo plazo es cuando las estrellas binarias forman a su vez sistemas binarios cuyos miembros se encuentran a gran proximidad. En este caso, las dos estrellas cercanas se comportan como una única estrella en los extremos gravitacionales, y el sistema es estable. Cástor es un ejemplo de estrella de este tipo: dos binarias moviéndose estrechamente en órbita alrededor de la otra, conformando un sistema cuádruple; otra binaria orbita alrededor de las primeras cuatro, elevando el total a seis.
La mayoría de los sistemas de estrellas múltiples están organizados en lo que se llama un sistema jerárquico : las estrellas del sistema se pueden dividir en dos grupos más pequeños, cada uno de los cuales atraviesa una órbita más grande alrededor del centro de masa del sistema . Cada uno de estos grupos más pequeños también debe ser jerárquico, lo que significa que deben dividirse en subgrupos más pequeños que a su vez son jerárquicos, y así sucesivamente. Cada nivel de la jerarquía puede tratarse como un problema de dos cuerpos considerando pares cercanos como si fueran una sola estrella. En estos sistemas hay poca interacción entre las órbitas y el movimiento de las estrellas continuará aproximándose estable Órbitas keplerianas alrededor del centro de masa del sistema, a diferencia de lossistemas de trapecios inestableso la dinámica aún más complejade la gran cantidad de estrellas en cúmulos estelares y galaxias .
En un sistema físico de estrellas triples, cada estrella orbita el centro de masa del sistema. Por lo general, dos de las estrellas forman un sistema binario cercano y la tercera orbita a este par a una distancia mucho mayor que la de la órbita binaria. Esta disposición se llama jerárquica . La razón de esta disposición es que si las órbitas interior y exterior son comparables en tamaño, el sistema puede volverse dinámicamente inestable, lo que lleva a que una estrella sea expulsada del sistema. HR 6819 es un ejemplo de un sistema triple jerárquico físico, que tiene una estrella exterior orbitando un binario físico interior compuesto por una estrella y un agujero negro estelar (aunque la noción de que HR 6819 es un sistema triple ha sido cuestionada recientemente). Las estrellas triples que no están todas ligadas gravitacionalmente pueden comprender un compañero físico binario y óptico (como Beta Cephei ) o, en casos raros, una estrella triple puramente óptica (como Gamma Serpentis ).
Los sistemas estelares múltiples jerárquicos con más de tres estrellas pueden producir una serie de arreglos más complicados. Estos arreglos pueden organizarse mediante lo que Evans (1968) denominó diagramas móviles, que se parecen a los móviles ornamentales que cuelgan del techo. En la figura de la derecha se dan ejemplos de sistemas jerárquicos (diagramas móviles). Cada nivel del diagrama ilustra la descomposición del sistema en dos o más sistemas de menor tamaño. Evans llama a un diagrama multiplex si hay un nodo con más de dos hijos, es decir, si la descomposición de algún subsistema involucra dos o más órbitas de tamaño comparable. Debido a que, como ya hemos visto para las estrellas triples, esto puede ser inestable, se espera que varias estrellas sean simples, lo que significa que en cada nivel hay exactamente dos hijos. Evans llama al número de niveles en el diagrama su jerarquía.
También son posibles jerarquías más altas. La mayoría de estas jerarquías superiores son estables o sufren perturbaciones internas. Otros consideran que las estrellas múltiples complejas con el tiempo teóricamente se desintegrarán en estrellas múltiples menos complejas, como si fueran posibles triples o cuádruples observados más comunes.
Varias designaciones de estrellas Los componentes de múltiples estrellas se pueden especificar agregando los sufijos A , B , C , etc., a la designación del sistema. Los sufijos tales como AB pueden utilizarse para denotar el par formado por A y B . La secuencia de letras B , C , etc. puede ser asignado con el fin de la separación del componente A . [31] [32] A los componentes descubiertos cerca de un componente ya conocido se les pueden asignar sufijos como Aa , Ba , etc. [32]
Notación de subsistema en el catálogo de múltiples estrellas de Tokovinin El Catálogo de Estrellas Múltiples de AA Tokovinin utiliza un sistema en el que cada subsistema en un diagrama móvil está codificado por una secuencia de dígitos. En el diagrama móvil (d) anterior, por ejemplo, al sistema más amplio se le daría el número 1, mientras que el subsistema que contiene su componente primario se numeraría 11 y el subsistema que contiene su componente secundario se numeraría 12. Subsistemas que aparecerían debajo A esto en el diagrama móvil se le asignarán números de tres, cuatro o más dígitos. Al describir un sistema no jerárquico mediante este método, el mismo número de subsistema se utilizará más de una vez; por ejemplo, un sistema con tres componentes visuales, A, B y C, de los cuales no se pueden agrupar dos en un subsistema, tendría dos subsistemas numerados 1 que denota los dos binarios AB y AC. En este caso,[3]
La nomenclatura actual para estrellas dobles y múltiples puede causar confusión ya que las estrellas binarias descubiertas de diferentes maneras reciben diferentes designaciones (por ejemplo, designaciones de descubridor para estrellas binarias visuales y designaciones de estrellas variables para eclipsando estrellas binarias) y, peor aún, las letras componentes pueden ser asignado de manera diferente por diferentes autores, de modo que, por ejemplo, la A de una persona puede ser la C de otra . [33] El debate que comenzó en 1999 dio lugar a cuatro planes propuestos para abordar este problema: [33]
KoMa, un esquema jerárquico que utiliza letras mayúsculas y minúsculas y números arábigos y romanos; El método de designación Urban / Corbin, un esquema numérico jerárquico similar al sistema de clasificación decimal Dewey ; [34] El método de designación secuencial, un esquema no jerárquico en el que se asignan números a los componentes y subsistemas en orden de descubrimiento; [35] y WMC, el Washington Multiplicity Catalog, un esquema jerárquico en el que los sufijos utilizados en el Washington Double Star Catalog se amplían con letras y números adicionales con sufijos. Para un sistema de designación, identificar la jerarquía dentro del sistema tiene la ventaja de que facilita la identificación de subsistemas y el cálculo de sus propiedades. Sin embargo, causa problemas cuando se descubren nuevos componentes en un nivel superior o intermedio a la jerarquía existente. En este caso, parte de la jerarquía se desplazará hacia adentro. Los componentes que no existen, o que luego se reasignan a un subsistema diferente, también causan problemas. [36] [37]
Durante la 24ª Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional en 2000, el esquema WMC fue respaldado y las Comisiones 5, 8, 26, 42 y 45 resolvieron que debería expandirse a un esquema de designación uniforme utilizable. [33] Posteriormente se preparó una muestra de un catálogo que utiliza el esquema WMC, que cubre media hora de ascensión recta. [38] El tema se discutió nuevamente en la 25ª Asamblea General en 2003, y las comisiones 5, 8, 26, 42 y 45, así como el Grupo de Trabajo sobre Interferometría, resolvieron nuevamente que el esquema WMC debería ampliarse. y más desarrollado. [39]
El WMC de muestra está organizado jerárquicamente; la jerarquía utilizada se basa en separaciones o períodos orbitales observados. Dado que contiene muchas estrellas dobles visuales , que pueden ser ópticas en lugar de físicas, esta jerarquía puede ser solo aparente. Utiliza letras mayúsculas (A, B, ...) para el primer nivel de la jerarquía, letras minúsculas (a, b, ...) para el segundo nivel y números (1, 2, .. .) para el tercero. Los niveles posteriores usarían letras minúsculas y números alternados, pero no se encontraron ejemplos de esto en la muestra. [33]
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