Nyota maradufu

Miendo ya nyota maradufu Procyon A na B katika kundinyota Mbwa Mdogo (Canis Minor) ya kuzunguka kitovu cha uvutano.

Nyota maradufu (kwa Kiingereza: binary star, double star) ni mfumo wa nyota mbili zinazokaa karibu kwenye anga-nje kiasi cha kuvutana kwa uvutano wake hadi kuzungukana. Kwa lugha nyingine ni mfumo wa nyota mbili. Idadi yake ni kubwa, zikizidi kutambuliwa kutokana na matumizi ya darubini za kisasa. Sehemu kubwa ya nyota angavu ni nyota maradufu au sehemu ya mfumo wa nyota zaidi ya mbili.

Nyota zinazoonekana duniani kuwa karibu si nyota maradufu halisi. Hali hii inaweza kutokea kama nyota mbili zinabahatika kuonekana karibu sana kwa mtazamaji kwenye Dunia ingawa hali halisi kuna umbali mkubwa kati yao na haziathiriani kwa uvutano wake.

Aina za nyota maradufu

Video inaonyesha jinsi gani mchoraji anawaza nyota maradufu ya kupatwa. Chini yake mabadiliko ya mchirizo wa nuru.

Nyota maradufu nyingi hutambuliwa kwa darubini kama mfumo wa nyota mbili zinazoshikamana. Zinazungukana au kwa lugha kamili zaidi zinazunguka kitovu cha uvutano (ing. barycenter).

Mara nyingi kuna nyota nyingine zilizo sehemu ya mfumo uleule ambazo hazionekani kwa darubini bali mara nyingi hutambuliwa kutokana na kera za miendo ya zile zinazoonekana. Uchunguzi wa taswirangi unasaidia hapa.

Kutokana na namna za utambuzi aina zifuatazo hutofautishwa:

• Nyota maradufu za kutazamiwa kwa darubini (visual binaries) ambako kila nyota inaonekana kwa njia ya darubini
• Nyota maradufu za upimaji wa taswirangi (spectroscopic binaries) ambako nyota ziko karibu kiasi ya kwamba hazitofautishwi kwa darubini zinaendelea kuonekana kama nyota moja. Lakini katika taswirangi kuna mabadiliko ya mara kwa mara; wakati nyota moja inakaribia katika mwendo wake wa obiti na nyingine inaenda mbali kuna mabadiliko ya mistari ndani ya spectra kwa sababu ya kisogezo cha Doppler ama kwa upande wa buluu au nyekundu.
• Nyota maradufu za kupatwa (eclipsing binaries) zinatazamiwa kama bapa la obiti yao linalingana kikamilifu na pembe la kuzitazama kutoka Dunia na hivyo inatokea mara kwa mara ya kwamba nyota moja inapitia mbele ya nyota nyingine. Wakati wa kupita kunatokea kupatwa yaani kiasi cha nuru kinabadilika kwa namna ya kurudiarudia. Hii inatazamiwa kama kasi ya obiti ni haraka; maana kama obiti inachukua muda mrefu (inaweza kuchukua miaka mingi hata karne au milenia) haiwezekani kuitambua.

(a.) Magimba mawili yenye masi ya kufanana zinazunguka kitovu cha pamoja (barycenter).

(b.) Magimba mawili yenye masi tofauti huzunguka kitovu cha pamoja, kama vile katika mfumo wa Pluto na Charon

(c.) Magimba mawili yenye tofauti kubwa ya masi huzunguka kitovu cha pamoja, kama vile mfumo wa Dunia na Mwezi

(d.) Magimba mawili yenye tofauti kubwa sana ya masi huzunguka kitovu cha pamoja kama vile katika mfumo wa Jua na Dunia

(e.) Magimba mawili yenye masi ya kufanana zinazunguka kitovu cha pamoja kwa obiti za duaradufu

Mageuko ya nyota maradufu

Kuzaliwa kwa nyota maradufu

Nyota huaminiwa kuzaliwa katika wingu la gesi linalozunguka na kujikaza. Nadharia inayokubaliwa na wanaastronomia wengi ni mata inajikusanya kwenye sehemu mbili au zaidi ambapo mchakato wa myeyungano wa kinyuklia (Nuclear Fusion) unaanza na kuwa nyota. , Inawezekana ya kwamba katika mchakato huu nyota moja inaondoka katika uga la gravity la mfumo na kuendelea na njia yake ya pekee.

Uhamisho wa masi kati ya nyota maradufu

Kuna ngazi ya kawaida katika mageuko ya nyota nyingi ya kwamba nyota inapanuka. Hapa inaweza kutokea baina nyota maradufu zilizo karibu ya kwamba sehemu ya masi ya nyota inafika katika sehemu ambako gravity ya maradufu ni kubwa kuliko uvutano wa nyota yenyewe. Umbali huu huitwa mpaka wa Roche (ing. Roche lobe au Roche limit). Hapa sehemu ya masi ya nyota moja inahamia upande wa nyota ya pili.

Kama kiwango cha masi kinachohama kutoka nyota kwenda nyingine ni kikubwa mno tabia ya nyota inayopokea inabadilika; hii hutazamiwa kuwa sababu mojawapo ya kutokea kwa milipuko ya nyota nova.

Historia ya utambuzi wa nyota maradufu

Watazamaji wa zamani hawakutambua nyota hizi ambazo kwa kawaida zinaonekana kama nyota moja kwa macho. Baada ya kupatikana kwa darubini watazamaji wengine pamoja na Galileo Galilei walitambua nyota ya Mizari kuwa nyota mbili lakini haikueleweka kama hii ilifuata utaratibu fulani. Padre Mjerumani Christian Mayer alikuwa mtaalamu wa kwanza aliyetambua mnamo 1779 ya kwamba nyota 72 zinashikamana kwa pamoja..

Baada yake Wilhelm Herschel (aliyefahamu tayari mafundisho ya Newton kuhusu uvutano) alibuni nadharia ya kwanza kuhusu nyota maradufu:

"Kama nyota mbili ziko karibu sana na kwa pamoja zina umbali wa kutosha na nyota nyingine ili zisiiathiriwe nazo, basi zinaunda mfumo wa pekee. Zinaendelea kushikwa kati yao na uvutano wa uvutano wa kila upande kwa upande mwingine. Hali hii tunaweza kuita nyota maradufu halisi. Nyota mbili zinazoungwa hivyo zinafanya mfumo wa nyota maradufu tunazozijadili sasa."

Mnamo mwisho wa karne ya 19 kiasi cha nyota maradufu zinazozungukana kilikadiriwa kuwa takriban asilimia 20% za nyota zote. Leo hii kuna makadirio kuwa asilimia 60 hadi 70 za nyota angavu katika Njia Nyeupe ni sehemu ya mifumo ya nyota mbili au zaidi. Hata hivyo idadi kubwa zaidi ya nyota za Njia Nyeupe ni nyota ndogo na hafifu kushinda Jua letu na kati ya hizi, ambazo ni vibete vyekundu, nyota maradufu ni chache.

Marejeo

• Herschel, William (1802). "Catalogue of 500 New Nebulae, Nebulous Stars, Planetary Nebulae, and Clusters of Stars; With Remarks on the Construction of the Heavens". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 92: 477–528 [481]. (online hapa)