Массу — одну из важнейших физических характеристик звезд — можно определить только по ее воздействию на движение других тел. Такими другими телами являются спутники некоторых звезд, обращающихся с ними вокруг общего центра масс.
Если посмотреть на гамму Б. Медведицы, вторую звезду с конца «ручки» ее «ковша», то при нормальном зрении вы увидите совсем близко от нее вторую слабую звездочку. Ее заметили еще древние арабы и назвали Алькор (Всадник). Яркой звезде они дали название Мицар. Их можно назвать двойной звездой. Мицар и Алькор отстоят друг от друга на 11'. В бинокль таких звездных пар можно найти немало. Так, эпсилон Лиры состоит из двух одинаковых звезд 4-й звездной величины с расстоянием между ними 5'.
Двойные звезды называются визуально-двойными, если их двойственность может быть замечена при непосредственных наблюдениях в телескоп (а в редких случаях и невооруженным глазом), эпсилонЛиры визуально-четверная звезда. Системы, состоящие из трех или более звезд, называются кратными.
Многие из визуально-двойных звезд оказываются оптически-двойными, т. е. близость таких двух звезд является результатом случайной проекции их на небо. В пространстве они_далеки друг от друга. В течение многолетних наблюдений можно убедиться, что одна из звезд проходит мимо другой по прямому направлению с постоянной скоростью.
Иногда постепенно выясняется, что более слабая звезда-спутник обращается вокруг более яркой звезды. Систематически меняются расстояния между ними и направление линии, их соединяющей. Такие звезды называются физическими двойными.
Самый короткий из известных периодов обращения визуально-двойных звезд — 5 лет. Изучены пары с периодами обращения в десятки лет, а пары с периодами в сотни лет изучат в будущем. Ближайшая к нам звезда a Центавра является двойной. Период обращения ее составляющих (компонентов)—70 лет. Обе звезды в этой паре по массе и температуре сходны с Солнцем.
Двойные звезды в телескоп нередко представляют собой красивое зрелище: главная звезда желтая или оранжевая, а спутник белый или голубой. Вообразите себе богатство красок на планете, обращающейся вокруг одной из пары звезд, где на небе сияет то красное Солнце, то голубое, то оба вместе.
Алголи
Если луч нашего зрения лежит почти в плоскости орбиты спектрально-двойной звезды, то звезды такой пары будут поочередно загораживать друг друга. Во время затмений общий блеск пары, компонентов которой мы по отдельности не видим, будет ослабевать. В остальное же время в промежутках между затмениями он будет постоянным и тем дольше, чем короче длительность затмений и чем больше радиус орбиты. Если спутник большой и сам дает мало света, когда яркая звезда затмевает его, суммарный блеск системы будет уменьшаться мало.
Минимумы блеска затменно-двойных звезд происходят при движении их компонентов поперек луча зрения. Анализ кривой изменения блеска с течением времени позволяет установить размеры и яркость звезд, размеры орбиты, ее форму и наклон к лучу зрения, а также массы звезд. Таким образом, затменно- двойные звезды, наблюдаемые также и в качестве спектрально-двойных, являются наиболее хорошо изученными системами.
Затменно-двойные звезды называются еще алголями по названию синего типичного представителя бетты Персея. Древние арабы назвали его Алголем (испорченное эль гуль, что значит «дьявол»). Возможно, что они заметили его странное поведение: в течение 2 дн 11 ч блеск Алголя постоянен, затем за 5 часов он ослабевает от 2, 3 до 3, 5 звездной величины, а затем за 5 ч блеск его возвращается к прежнему значению.
Периоды известных спектрально-двойных звезд и алголей в основном короткие — около нескольких суток. В общей сложности двойственность звезд очень распространенное явление. До 30% звезд, вероятно, двойные.
Получение разнообразных данных об отдельных звездах и. их системах из анализа спектрально-двойных и затменно-двойных звезд можно назвать примерами «астрономии невидимого».