Výměna hmoty mezi hvězdami
K výměně hmoty dochází, když jedna nebo obě hvězdy vyplní svůj Rocheův lalok. Přenos hmoty probíhá velice rychle (až 0,01 hmotnosti Slunce za rok), takže je těžké pozorovat dvojhvězdy právě v této fázi. Přesto byla v roce 1955 astronomem českého původu Zdeňkem Kopalem zavedena klasifikace dvojhvězd, podle jejich vztahu k Rocheově mezi. Z tohoto hlediska můžeme dvojhvězdy rozdělit na tři skupiny:
- oddělené
- polodotykové
- dotykové
Třídění dvojhvězd podle vyplnění Rocheových laloků |
Zdeněk Kopal (1914–1993) |
Zajímavým místem k návštěvě je památník Zdeňka Kopala. Památní naleznete v Litomyšli a sestává se z plastiky ve tvaru dvojhvězdy a světelného displeje, který vyznačuje půdorys Kopalova rodného domu. Na displeji se pak promítají poučky a vzorce, které objevil. Jako materiál pro výrobu plastiky dvojhvězdy byla použita uhlíková vlákna, která se využívají pro stavbu kosmických lodí. Autory památníku jsou Federico Díaz a prof. ak. soch. Marian Karel a o jeho vznik se zasloužil Dr. Jiří Grygar.
Památník Zdeňka Kopala |
Památník Zdeňka Kopala |
Památník po rekonstrukci (2005) Fotografie ve vysokém rozlišení (2,7MB) |
Pokud si vyneseme do třetího rozměru intenzitu gravitačního pole v různých vzdálenostech od složek, dostaneme takovýto obrázek.
Hmota může mezi hvězdami přetékat přes librační bod L1, který je oběma lalokům společný. Horizontální řez, který vedeme body L1, L2 a L3 bude vypadat v různých fázích takto:
Oddělený systém. |
Polodotykový systém. Hmotnější hvězda zvětšila poloměr a hmota přetéká na méně hmotnou hvězdu. |
Dotykový systém. Rocheovy laloky jsou vyplněny a hmota může začít unikat mimo soustavu.
|
Je zde vidět, jak dochází k přetoku hmoty. Oba Rocheovy laloky se chovají jako spojené nádoby. Ve chvíli, kdy je jeden plný, začne přetékat hmota do druhého, prázdného. Ta přetéká tak dlouho, dokud není hladina v obou lalocích stejně vysoko. Pokud by se hladina v obou lalocích neustále zvedala, dojde k jejímu uvolnění do okolního prostoru.
Výměna hmoty mezi jednotlivými složkami dvojhvězdy vede k odlišnostem jejich vývoje od vývoje osamocených hvězd.
Ovlivňování drah
Díky neustálým změnám poměrů hmotností obou složek se mění také některé elementy jejich drah, především oběžná doba a vzdálenost obou složek. Přetéká-li hmota z hmotnější hvězdy na hvězdu méně hmotnou, začne se jejich vzdálenost zmenšovat. Pokud naopak přetéká hmota na hmotnější hvězdu, jejich vzájemná vzdálenost se bude zvětšovat. Současně s tím se bude měnit i vzájemná oběžná doba obou složek.
Ovlivňování vývoje
Při transferu hmoty dochází také k ovlivnění vývoje jednotlivých složek. Protože rychlost vývoje hvězdy je dána pouze hmotností, která se může díky přenosu hmoty v dvojhvězdách měnit, dochází i k urychlování či zpomalování vývoje hvězd v systému. Tímto tématem se zabývají další kapitoly.