Танцът на звездите

Общият център на масите

Звездата дърпа планетата, но и планетата дърпа звездата – със същата сила. Затова двете обикалят заедно около една обща точка – общия център на масите. Той е по-близо до по-тежкото тяло:

d = a · m / (M + m)

Тук a е разстоянието между звездата и планетата, M е масата на звездата, m – масата на планетата, а d – колко далеч от центъра на звездата е общият център.

Звездата се поклаща

Слънцето е около 1048 пъти по-тежко от Юпитер. Затова общият им център е близо до Слънцето – на около 742 000 km от центъра му. Но радиусът на Слънцето е 695 700 km: общият център е малко над повърхността на Слънцето, в празното пространство. Слънцето описва около него кръг, по-голям от самото Слънце, със скорост около 12,5 m/s – колкото бързо колоездене.

Колкото по-тежка е планетата, толкова по-силно люлее звездата си. Така астрономите откриват планети около други звезди, без да ги виждат: по поклащането на звездата.

Двойни звезди

Много звезди са по двойки. Двете звезди обикалят около общия център за едно и също време. По-тежката е по-близо до центъра: тя описва по-малкия кръг и се движи по-бавно. При маси 2 и 1 кръговете са една трета и две трети от разстоянието между звездите.

Не „по-силната печели“. Двете звезди се дърпат с еднакви сили. По-тежката просто се ускорява по-трудно.

Планети при две слънца

• Около едната звезда планетата оцелява само ако е достатъчно близо до нея. При две еднакви звезди на 1 au – до около 0,29 au. По-навън съседната звезда я дръпва при всяко минаване и я отнася. Има и изненада: тесен „остров“ около 0,40 au, в който планетата пак оцелява.
• Около двете звезди е обратното: планетата оцелява само ако е достатъчно далеч – от около 2,3 au нататък. Отдалеч двете звезди ѝ изглеждат почти като една.

Три звезди

При две тела пътят се пресмята точно. При три звезди няма такава формула – компютърът смята стъпка по стъпка. И тогава се вижда нещо странно: в „Триъгълникът 3-4-5“ съвсем малка промяна на старта – по-малко от една десетохилядна – след хиляди години води до съвсем различен край: изхвърлена бива друга звезда. Законът е точен и няма случайност, но ние никога не знаем началото съвсем точно. Това се нарича хаос.

Но не всеки танц на три звезди е хаос. В „Осморката“ три еднакви звезди гонят една друга по една и съща линия и след 368 денонощия са точно в началото. Малко побутване не разваля този танц.

Какво е опростено в симулацията

• Телата са точки в една равнина; звездите са нарисувани много по-големи.
• Няма приливи, сливане на звезди и други планети. При сблъсък опитът спира.
• Орбитата на Юпитер е кръгова – истинската е съвсем малко удължена.
• „Оцелява“ значи 100 обиколки. Учените гледат много по-дълго, затова истинските граници са малко по-тесни.

Как се проверява твърдение

„Слънцето стои неподвижно“ звучи очевидно. За честна проверка включи „Увеличи звездата“ и гледай. А за „по-далеч е по-безопасно“ направи два опита, в които се мени само разстоянието – същите звезди, същата скорост. Темата е класическа и се среща в много учебни материали.

Безопасност при наблюдение

• Никога не гледай Слънцето директно, през бинокъл или телескоп без специален слънчев филтър – може да ослепееш за секунди.
• Обикновените слънчеви очила не пазят очите при гледане към Слънцето.