Gwiazda fizycznie podwójna to układ dwóch gwiazd leżących blisko siebie i oddziałujących na siebie grawitacyjnie, w wyniku czego krążą one wokół wspólnego środka masy. Rozważmy taki układ składający się z gwiazdy A i gwiazdy B, z których obie krążą po orbitach kołowych wokół wspólnego środka masy. Odległość między gwiazdami w trakcie ich ruchu wokół wspólnego środka masy jest stała i wynosi 24 j.a. (1 j.a. - jednostka astronomiczna, średnia odległość Ziemi od Słońca, równa 150 mln km). Masa gwiazdy A jest trzykrotnie większa niż masa gwiazdy B. Okres obiegu gwiazdy A wokół wspólnego środka masy wynosi 80 lat ziemskich.
2.2
Okres obiegu gwiazdy B wokół wspólnego środka masy jest ..................... (większy
niż/mniejszy niż/taki sam jak) okres obiegu gwiazdy A wokół wspólnego środka masy.
Prędkość orbitalna gwiazdy B w ruchu wokół wspólnego środka masy jest ...................
(większa niż/mniejsza niż/taka sama jak) prędkość orbitalna gwiazdy A.
Dlaczego okresy obiegu tych gwiazd są takie same? Czy wynika to z tego, że oddziałują na siebie (bo są blisko. Swoją drogą, czy 24au to blisko?) i w związku z tym krążą niejako połączone ze sobą osią zaczepioną w środkach mas? Czy w tym przypadku nie mogę korzystać z III prawa Keplera?
W porządku, rozumiem. Dziękuję :)
Super, nie ma sprawy :)
To wynika z faktu, że mają wspólny środek masy, który zakładamy, że jest jakimś ściśle określonym punktem w przestrzeni. Żeby w trakcie ruchów tych dwóch gwiazd ten wyznaczony punkt ciągle był wspólnym środkiem masy, to w każdym momencie musi on znajdować się na linii łączącej te dwie gwiazdy, czyli muszą one okrążać ten punkt z takimi samymi częstotliwościami/okresami. Więc w istocie można sobie to wyobrazić tak jak gdyby gwiazdy były połączone wspólną sztywną osią (to oczywiście tylko w celach wyobrażenia sobie sytuacji). Czy 24 au to blisko to już kwestia względna, średnia odległość Ziemi od Słońca to 1 au. W tym przypadku III prawo Keplera nic nam nie da, bo ono dotyczy ciał krążących wokół jakiejś jednej masy M, a tu mamy dwa ciała, które nie krążą wokół jakiejś masy M, tylko krążą wokół punktu, który jest wspólnym środkiem masy takiego układu ciał, ale fizycznie nie ma tam żadnej masy.