Γιατί τα διπλά αστρικά συστήματα παρουσιάζουν επιστημονικό ενδιαφέρον;

Αν κάποιος παρατηρήσει τον νυχτερινό ουρανό θα ήταν λογικό να φανταστεί πως τα αστέρια στον Γαλαξία είναι μοναχά τους, δηλαδή ότι κάθε αστρικό σύστημα αποτελείται από μόνο ένα αστέρι και τους τυχών πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω του. Η εφεύρεση του τηλεσκοπίου έδωσε τη δυνατότητα στους αστρονόμους του 17ου αιώνα να παρατηρήσουν για πρώτη φορά διπλά αστρικά συστήματα, δηλαδή αστέρια τα οποία περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο. Στον 21ο αιώνα, με τα μοντέρνα εργαλεία που έχουμε στα χέρια μας έχουμε παρατηρήσει έως και επταπλά συστήματα! Ταυτόχρονα, υπολογίζεται πως από όλα τα άστρα του Γαλαξία μας το 30% ως 85% μπορεί να ανήκουν σε πολλαπλό αστρικό σύστημα (γενικά οι απόψεις διίστανται), ανάλογα και με τον τύπο άστρου. Τι ακριβώς μπορούμε να μάθουμε από αυτά;

Αρχικά, η σημασία των διπλών συστημάτων φαίνεται από τη χρησιμότητά τους στον υπολογισμό των μαζών των αστέρων που το αποτελούν. Συγκεκριμένα, αν μπορούμε να διακρίνουμε τα δύο άστρα και την κίνηση του ενός γύρω του άλλου, αρκεί απλώς να παρατηρήσουμε το σύστημα για κάποιο χρονικό διάστημα ώστε να εξάγουμε τα βασικά χαρακτηριστικά της τροχιάς τους, η οποία εξαρτάται από τη μάζα τους. Έτσι, μπορούμε να μετρήσουμε μία από τις σημαντικότερες παραμέτρους για ένα άστρο.

Παράλληλα, παρατηρήσεις διπλών συστημάτων έχουν εισάγει νέες πτυχές για τις θεωρίες εξέλιξης των αστέρων, καθώς για ένα μοναχό, απομονωμένο άστρο, η γνώση της μάζας του συχνά αρκεί για να προβλέψουμε προσεγγιστικά όλες τις φάσεις της ζωής του, ακόμα και τον θάνατό του. Όμως για ένα αστρικό σύστημα αποτελούμενο από δύο άστρα αρκετά κοντά το ένα με το άλλο ώστε να αλληλεπιδρούν, συχνά τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά. Για παράδειγμα, οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ δύο κοντινών άστρων μπορεί να οδηγήσουν στη δημιουργία μιας ροής μάζας από το ένα άστρο στο άλλο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, είναι δυνατόν να παρατηρηθούν συστήματα που έρχονται σε πλήρη ρήξη με τις κατεστημένες θεωρίες εξέλιξης (βλ. Παράδοξο Algol).

Σε πιο ακραίες περιπτώσεις, υπό κατάλληλες συνθήκες και την επίδραση παλιρροιακών δυνάμεων, δύο άστρα μπορεί να πλησιάσουν μεταξύ τους τόσο πολύ, ώστε πρακτικά το ένα να βρίσκεται μέσα στο άλλο. Υπάρχει ακόμα και η πιθανότητα οι δύο πυρήνες των άστρων να ενωθούν σε έναν!

Εξίσου ενδιαφέρουσα είναι και η περίπτωση που ένα από τα αστέρια του διπλού συστήματος είναι κάποιο συμπαγές αντικείμενο, όπως μια μελανή οπή ή αστέρας νετρονίων. Τότε, η μεταφορά μάζας από το αστέρι μπορεί να δημιουργήσει έναν δίσκο από πλάσμα γύρω από τη μελανή οπή ή τον αστέρα νετρονίων, ο οποίος ακτινοβολεί στις ακτίνες Χ. Ο εντοπισμός αυτών των ακτίνων Χ είναι μία από τις μεθόδους στη διάθεσή μας για τη χαρτογράφηση των μελανών οπών του γαλαξία μας.

Γίνεται φανερή λοιπόν η σημασία των διπλών αστρικών συστημάτων: όχι απλώς μας δίνουν πολύτιμα στοιχεία για τα αστέρια του Γαλαξία μας, αλλά αποτελούν ταυτόχρονα εργαστήριο για την παρατήρηση ορισμένων από τα πιο ενδιαφέροντα φαινόμενα της φυσικής των αστέρων.