Có ngôi sao đôi nào mà tôi thực sự có thể nhìn thấy quỹ đạo của nhau không?

Nếu tôi đã có một chiếc kính thiên văn nghiệp dư đẹp ^† , được có bất kỳ hệ thống sao nhiều rằng tôi có thể quan sát qua một vài năm hoặc một vài thập kỷ và thực sự thấy sự chuyển động của một hoặc cả hai trong số họ theo thời gian?

Tuổi thọ con người ngắn và kính viễn vọng hạn chế của tôi đặt ra những hạn chế nặng nề về khoảng cách quỹ đạo, độ sáng và khoảng cách từ Mặt trời, vì vậy tôi đoán rằng nếu có bất kỳ thứ gì, con số có lẽ rất nhỏ.

^Tùy ý định nghĩa là khẩu độ 8 inch (20 cm), với một bộ thị kính tốt, và một bản phác thảo.

Vir (12h 42m, ăn01 ° 27 ′)

Có lẽ Sao Porrima , $\gamma$Vir, là ứng cử viên tốt nhất cho hầu hết các nhà quan sát ở Bắc bán cầu để thấy những thay đổi trong quỹ đạo nhị phân, đặc biệt là sử dụng kính viễn vọng nhỏ. Đó là một cặp sao có kích thước và cường độ thị giác tương tự, khoảng 3,6. Thời kỳ quỹ đạo của chúng là khoảng 169 năm, nhưng quỹ đạo là lệch tâm, e = 0,88. Họ cũng tương đối gần nhau khoảng 40 ly. Periapsis là vào năm 2005, vì vậy các ngôi sao hiện đang di chuyển xa nhau, nhưng tốc độ phân tách của chúng đang giảm. Sự phân tách tại periapsis là khoảng 0,4 arcsec, do đó sẽ không được giải quyết bằng kính viễn vọng nhỏ vào năm 2005. Vào năm 2015, sự phân tách của chúng là ~ 2,5 arcsec và sẽ tăng lên ~ 3 arcsec vào năm 2020. Tôi ước tính thay đổi góc vị trí trong giai đoạn 2015-2020 ~ 7 độ. Những thay đổi này có thể được phát hiện với kính viễn vọng 100-200 mm (4-8 inch).

Vì hầu hết các nhị phân thời gian ngắn nằm gần nhau, với quỹ đạo gần tròn và thường ở xa hơn, chúng rất khó hoặc không thể giải quyết bằng kính viễn vọng nhỏ.

Sirius B (06h 45m, −16 ° 43)

Như đã đề cập trong câu trả lời của @ MichaelWalsby , cũng có thể quan sát quỹ đạo của người bạn đồng hành lùn trắng với Sirius, ngôi sao sáng nhất có thể nhìn thấy trên bầu trời đêm. Sirius chỉ cách đó 8 ly, và quỹ đạo của chúng có trục bán chính khoảng 7,5 arcsec, hệ sinh thái e = 0,59 và thời gian khoảng 50 năm. Nếu cặp này có độ sáng tương tự nhau, chúng sẽ là một câu trả lời dễ dàng cho câu hỏi này. Thật không may, Sirius B, hoặc Pup(như người bạn đồng hành được biết đến bởi các nhà thiên văn nghiệp dư), ~ 10 độ mờ mờ hơn Sirius và thường bị mất trong ánh sáng chói của nó. Phải mất một đêm với tầm nhìn tuyệt vời, tức là một bầu không khí ổn định, không hỗn loạn, đặc biệt là vì Sirius không bao giờ có được độ cao trên 30 độ ở vĩ độ giữa phía bắc nơi tôi sống. Tôi mới chỉ nhìn thấy Pup 4 hoặc 5 lần (một góc nhìn có thể xảy ra nhưng không chắc chắn) trong gần 6 thập kỷ quan sát và tôi chưa bao giờ nhìn thấy nó trong kính viễn vọng có khẩu độ dưới 300 mm. Tôi biết những người nghiệp dư khác đã nhìn thấy Sirius B trong kính viễn vọng 150-200 mm, nhưng chủ yếu ở vĩ độ thấp hơn. Tuy nhiên, bằng cách nhìn thấy Sirius B cách nhau hàng thập kỷ, tôi đã quan sát thấy sự thay đổi góc cực của nó.

Tôi tin rằng sự phân tách của Sirius B hiện đã hơn 10 arcsec và vẫn tăng nhẹ. Vì vậy, trong vài thập kỷ tiếp theo, việc quan sát nó có thể dễ dàng hơn một chút. Trong những mùa đông gần đây, tôi đã thử dùng kính viễn vọng từ khúc xạ 120 mm đến Dobsonian 250 mm, và đôi khi lớn hơn, nhưng vẫn không thấy nó trong vài năm. Bức ảnh Sirius của Hubble này cho một số ý tưởng tại sao Sirius B khó quan sát trong các kính thiên văn nhỏ.

Phương pháp gián tiếp

Ngoài ra, nhiều nhị phân che khuất thường được quan sát, và các đường cong ánh sáng của chúng được đo. Bằng cách phân tích các đường cong ánh sáng , các yếu tố quỹ đạo có thể được ước tính. Tuy nhiên, những quan sát quỹ đạo gián tiếp này có lẽ đang kéo dài ý ​​định của câu hỏi ban đầu.

α Centauri (14h 40m, HP60 ° 50 ′)

Hệ thống nhiều hình ảnh rõ ràng nhất, trong đó những thay đổi quỹ đạo có thể được quan sát là Alpha Cen A + B, (cùng với Proxima Centauri). Hệ thống A / B có chu kỳ quỹ đạo là 80 năm, nhưng vì nó rất gần (1,34 Parsec), trục bán chính là một con số khổng lồ 17,5 giây.

Hai ngôi sao hiện cách nhau 5 vòng cung trên bầu trời. Điều này sẽ tăng lên khoảng 10 vòng cung vào năm 2030, giảm xuống còn khoảng 2,5 vòng cung vào năm 2037 và sau đó tăng trở lại khoảng 22 vòng cung trong suốt 15 năm tiếp theo, với góc thay đổi tương đối mọi lúc. Tiến trình này có thể dễ dàng được theo dõi bằng ống nhòm hoặc kính thiên văn nhỏ.

Orbit Alpha Centauri AB Nguồn

Quỹ đạo của Alpha Centauri B so với A (cố định với gốc tọa độ) khi nhìn từ Trái đất (hình elip nghiêng) và mặt trên (hình elip nằm ngang). Các tham số quỹ đạo được lấy từ Pour Bạchx et al. (2002). Biểu đồ đã được tạo bằng gnuplot dựa trên dữ liệu được tạo bằng cách giải phương trình của Kepler.

• Lưu ý 1: Dấu thời gian đề cập đến chuyển động khi nhìn từ Trái đất, tức là bị trì hoãn đối với chuyển động thực sự bởi sự di chuyển của ánh sáng khoảng 4,4 năm. Bắc xuống, như thường lệ trong nhiều biểu đồ thiên văn.
• Lưu ý 2: Để đơn giản, các điểm đề cập đến các bước của 1/80 quỹ đạo thay vì các bước 1 năm chính xác (sẽ là 1 / 79,91 quỹ đạo).
• Lưu ý 3: Nút tăng dần là điểm mà B (đối với A) xâm nhập vào mặt phẳng thiên thể và trở nên xa Trái đất hơn A.

Sirius (α Canis Majoris, 06h 45m, −16 ° 43)

Bạn có thể thử Sirius B, một sao lùn trắng quay quanh Sirius A xung quanh trung tâm khối lượng chung của chúng. Sirius là một trong những ngôi sao gần Trái đất nhất và Sirius B có chu kỳ quỹ đạo 50 năm. Khi tách tối đa, sao lùn trắng cách Sirius A khoảng 30 AU, điều này sẽ cho phép bạn tách chúng bằng kính viễn vọng nghiệp dư tốt, nhưng tôi không chắc Sirius B hiện đang ở đâu. Cần có một sự thay đổi có thể phát hiện được trong vị trí trong vòng 5 năm hoặc ít hơn. Không cần phải nói, Sirius là một ngôi sao rất sáng suốt và bạn đồng hành của nó khá mờ nhạt, vì vậy bạn sẽ không thể tách chúng ra khi chúng ở gần nhau.

Mizar và Alcor (ζ Ursae Majoris, 13h 23m, + 54 ° 55 ′)

Zeta Ursae Majoris là một hệ sao nhị phân trong chòm sao Big Dipper có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Trên thực tế, khả năng phân giải Mizar và Alcor được coi là một thử nghiệm về thị lực tốt.

Điều thú vị là, trong truyền thống hôn nhân của đạo Hindu, ngay sau khi kết hôn, cặp đôi được yêu cầu xem hệ thống sao nhị phân này (Alcor được gọi là Arundhathi) như một dấu hiệu của sự chung thủy.