النظام النجمي

تُصنَّف معظم الأنظمة النجمية المتعددة ضمن ما يُسمى بالنظام الهرمي : حيث يمكن تقسيم النجوم في النظام إلى مجموعتين أصغر، تدور كل منهما في مدار أكبر حول مركز كتلة النظام . ويجب أن تكون كل مجموعة من هذه المجموعات الأصغر هرمية أيضًا، أي أنها تُقسَّم إلى مجموعات فرعية أصغر، وهذه بدورها هرمية، وهكذا. ^{[ 13 ]} ويمكن التعامل مع كل مستوى من مستويات هذا التسلسل الهرمي كمسألة جسمين، وذلك باعتبار الأزواج المتقاربة نجمًا واحدًا. في هذه الأنظمة، يكون التفاعل بين المدارات ضئيلاً، وتستمر حركة النجوم في الاقتراب من مدارات كبلرية مستقرة ^{[ 3 ] [ 14 ]} حول مركز كتلة النظام. ^{[ 15 ]}

على سبيل المثال، تتكون الأنظمة الثلاثية المستقرة من نجمين في نظام ثنائي متقارب ، مع نجم ثالث يدور حول هذا الزوج على مسافة أكبر بكثير من مسافة مدار النظام الثنائي. ^{[ 16 ] [ 13 ]} إذا كان المداران الداخلي والخارجي متقاربين في الحجم، فقد يصبح النظام غير مستقر ديناميكيًا، مما يؤدي إلى قذف نجم من النظام. ^{[ 17 ]} يُعدّ EZ Aquarii مثالًا على نظام ثلاثي هرمي فيزيائي، حيث يدور نجم خارجي حول نظام ثنائي داخلي يتكون من نجمين قزمين أحمرين آخرين .

مخططات الهواتف المحمولة

يمكن تنظيم الترتيبات الهرمية بما أسماه إيفانز (1968) بالمخططات المتحركة ، والتي تشبه المجسمات الزخرفية المعلقة من السقف. يوضح كل مستوى من مستويات المخطط المتحرك تجزئة النظام إلى نظامين أو أكثر أصغر حجمًا. يُطلق إيفانز على المخطط اسم "متعدد" إذا احتوى على عقدة لها أكثر من عقدتين فرعيتين ، أي إذا تضمنت تجزئة نظام فرعي ما مدارين أو أكثر متقاربين في الحجم. ولأن المخططات المتعددة قد تكون غير مستقرة، فمن المتوقع أن تكون المخططات النجمية المتعددة بسيطة ، أي أن كل مستوى منها يحتوي على عقدتين فرعيتين فقط . يُطلق إيفانز على عدد المستويات في المخطط اسم " التسلسل الهرمي " . ^{[ 13 ]}

• يصف مخطط سيمبلكس للتسلسل الهرمي 1، كما في (ب)، نظامًا ثنائيًا.
• قد يصف مخطط سيمبلكس للتسلسل الهرمي 2 نظامًا ثلاثيًا، كما في (ج)، أو نظامًا رباعيًا، كما في (د).
• قد يصف مخطط سيمبلكس ذو التسلسل الهرمي 3 نظامًا يتكون من أربعة إلى ثمانية مكونات. يوضح المخطط المتحرك في (هـ) مثالًا على نظام رباعي ذي تسلسل هرمي 3، يتألف من مكون واحد بعيد يدور حول نظام ثنائي قريب، حيث يكون أحد مكونات النظام الثنائي القريب نظامًا ثنائيًا أقرب.
• يُعدّ نظام كاستور ، المعروف أيضًا باسم ألفا الجوزاء أو α Gem، مثالًا حقيقيًا على نظام من الرتبة الثالثة. يتكون هذا النظام مما يبدو كنجم ثنائي مرئي ، والذي يتضح عند التدقيق أنه يتكون من نجمين ثنائيين طيفيين . في حد ذاته، يُصنّف هذا النظام كنظام رباعي من الرتبة الثانية كما في (د)، ولكنه يدور حوله نجم خافت أبعد، وهو أيضًا نجم ثنائي قزم أحمر قريب. يُشكّل هذا نظامًا سداسيًا من الرتبة الثالثة. ^{[ 18 ]}
• أعلى مستوى هرمي مُسجّل في فهرس النجوم المتعددة لـ AA Tokovinin، حتى عام 1999، هو 4. ^{[ 3 ]} على سبيل المثال، يُشكّل النجمان Gliese 644A وGliese 644B ما يبدو أنه نجم ثنائي مرئي قريب ؛ ولأن Gliese 644B نجم ثنائي طيفي ، فإن هذا في الواقع نظام ثلاثي. يضم هذا النظام الثلاثي النجم المرافق المرئي الأبعد Gliese 643، والنجم المرافق المرئي الأبعد Gliese 644C، واللذان يُعتقد أنهما مرتبطان جاذبيًا بالنظام الثلاثي نظرًا لحركتهما المشتركة مع Gliese 644AB. يُشكّل هذا نظامًا خماسيًا، ويكون مخطط حركته هو مخطط المستوى 4 الظاهر في (و). ^{[ 19 ]}

توجد أيضًا تسلسلات هرمية أعلى. ^{[ 13 ] [ 20 ]} معظم هذه التسلسلات الهرمية الأعلى إما مستقرة أو تعاني من اضطرابات داخلية . ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} ويرى آخرون أن النجوم المتعددة المعقدة ستتفكك نظريًا بمرور الوقت إلى نجوم متعددة أقل تعقيدًا، مثل النجوم الثلاثية أو الرباعية الأكثر شيوعًا. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

تُعدّ أنظمة شبه المنحرف عادةً أنظمةً فتيةً وغير مستقرة. يُعتقد أنها تتشكل في حاضنات النجوم، وسرعان ما تتفتت إلى نجوم متعددة مستقرة، قد تقذف خلال هذه العملية مكوناتها على شكل نجوم عالية السرعة في المجرة . ^{[ 26 ] [ 27 ]} سُميت هذه الأنظمة نسبةً إلى نظام النجوم المتعددة المعروف باسم عنقود شبه المنحرف في قلب سديم الجبار . ^{[ 26 ]} لا تُعدّ هذه الأنظمة نادرة، وتظهر عادةً بالقرب من السدم الساطعة أو داخلها . لا تمتلك هذه النجوم ترتيبات هرمية قياسية، بل تتنافس على مدارات مستقرة. تُسمى هذه العلاقة بالتفاعل . ^{[ 28 ]} تستقر هذه النجوم في النهاية لتُشكّل نظامًا ثنائيًا متقاربًا مع نجم مرافق بعيد، حيث يُقذف النجم (أو النجوم) الأخرى التي كانت موجودة سابقًا في النظام إلى الفضاء بين النجوم بسرعات عالية. ^{[ 28 ]} قد تُفسّر هذه الديناميكية النجوم الهاربة التي ربما قُذفت أثناء تصادم مجموعتين نجميتين ثنائيتين أو نظام متعدد. يُعزى هذا الحدث إلى قذف النجوم AE Aurigae و Mu Columbae و 53 Arietis بسرعة تزيد عن 200  كم/ث ^، وقد تم تتبعه إلى عنقود شبه المنحرف في سديم الجبار قبل حوالي مليوني سنة. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

يمكن تحديد مكونات النجوم المتعددة بإضافة اللواحق A و B و C ، وما إلى ذلك، إلى تسمية النظام. يمكن استخدام لواحق مثل AB للدلالة على الزوج المكون من A و B. يمكن تعيين تسلسل الأحرف B و C ، وما إلى ذلك، وفقًا لترتيب بُعدها عن المكون A. ^{[ 31 ] [ 32 ]} يمكن تعيين لواحق مثل Aa و Ba ، وما إلى ذلك، للمكونات المكتشفة بالقرب من مكون معروف مسبقًا . ^{[ 32 ]}

يستخدم فهرس النجوم المتعددة لـ AA Tokovinin نظامًا يُرمز فيه لكل نظام فرعي في مخطط متحرك بسلسلة من الأرقام. في المخطط المتحرك (د) أعلاه، على سبيل المثال، يُعطى النظام الأوسع الرقم 1، بينما يُرقم النظام الفرعي الذي يحتوي على مكونه الأساسي بالرقم 11، والنظام الفرعي الذي يحتوي على مكونه الثانوي بالرقم 12. أما الأنظمة الفرعية التي تظهر أسفل هذا الرقم في المخطط المتحرك، فتُعطى أرقامًا مكونة من ثلاثة أو أربعة أرقام أو أكثر. عند وصف نظام غير هرمي بهذه الطريقة، يُستخدم رقم النظام الفرعي نفسه أكثر من مرة؛ على سبيل المثال، نظام بثلاثة مكونات مرئية، A وB وC، لا يمكن تجميع أي اثنين منها في نظام فرعي، سيكون له نظامان فرعيان مرقمة 1 للدلالة على النظامين الثنائيين AB وAC. في هذه الحالة، إذا تم تحليل B وC لاحقًا إلى نظامين ثنائيين، فسيتم إعطاؤهما رقمي النظام الفرعي 12 و13. ^{[ 3 ]}

قد يتسبب نظام التسمية الحالي للنجوم الثنائية والمتعددة في حدوث ارتباك، حيث تُعطى النجوم الثنائية المكتشفة بطرق مختلفة تسميات مختلفة (على سبيل المثال، تسميات المكتشفين للنجوم الثنائية المرئية وتسميات النجوم المتغيرة للنجوم الثنائية الكسوفية)، والأسوأ من ذلك، قد تُخصص الأحرف المكونة بشكل مختلف من قبل مؤلفين مختلفين، بحيث، على سبيل المثال، قد يكون الحرف A لشخص ما هو C لشخص آخر . ^{[ 33 ]} وقد أسفرت المناقشات التي بدأت في عام 1999 عن أربعة مخططات مقترحة لمعالجة هذه المشكلة: ^{[ 33 ]}

• KoMa، وهو نظام هرمي يستخدم الأحرف الكبيرة والصغيرة والأرقام العربية والرومانية؛
• طريقة تصنيف أوربان/كوربين، وهي مخطط رقمي هرمي مشابه لنظام تصنيف ديوي العشري ؛ ^{[ 34 ]}
• طريقة التسمية التسلسلية، وهي مخطط غير هرمي يتم فيه تعيين أرقام للمكونات والأنظمة الفرعية حسب ترتيب اكتشافها؛ ^{[ 35 ]} و
• WMC، وهو فهرس واشنطن للتعددية، وهو مخطط هرمي يتم فيه توسيع اللواحق المستخدمة في فهرس واشنطن للنجوم المزدوجة بأحرف وأرقام إضافية لاحقة.

في نظام التسمية، يُسهّل تحديد التسلسل الهرمي داخل النظام عملية تحديد الأنظمة الفرعية وحساب خصائصها. مع ذلك، يُسبب ذلك مشاكل عند اكتشاف مكونات جديدة في مستوى أعلى أو وسيط بين مستويات التسلسل الهرمي الحالي. في هذه الحالة، ينتقل جزء من التسلسل الهرمي إلى الداخل. كما تُسبب المكونات التي يُكتشف أنها غير موجودة، أو التي يُعاد تعيينها لاحقًا إلى نظام فرعي مختلف، مشاكل أيضًا. ^{[ 36 ] [ 37 ]}

خلال الدورة الرابعة والعشرين للجمعية العامة للاتحاد الفلكي الدولي عام 2000، أُقرّ نظام WMC، وقررت اللجان 5 و8 و26 و42 و45 توسيعه ليصبح نظام تسمية موحدًا قابلًا للاستخدام. ^{[ 33 ]} وفي وقت لاحق ، أُعدّ نموذج لفهرس يستخدم نظام WMC، يغطي نصف ساعة من المطلع المستقيم . ^{[ 38 ]} ونوقشت المسألة مجددًا في الدورة الخامسة والعشرين للجمعية العامة عام 2003، وقررت اللجان 5 و8 و26 و42 و45، بالإضافة إلى الفريق العامل المعني بالتداخل، توسيع نظام WMC وتطويره. ^{[ 39 ]}

تُصنَّف عينة WMC تنظيمًا هرميًا؛ ويستند هذا التصنيف إلى الفترات المدارية أو المسافات الفاصلة المرصودة. ونظرًا لاحتوائها على العديد من النجوم الثنائية المرئية ، والتي قد تكون بصرية وليست فيزيائية، فقد يكون هذا التصنيف ظاهريًا فقط. يستخدم التصنيف أحرفًا كبيرة (A، B، ...) للمستوى الأول، وأحرفًا صغيرة (a، b، ...) للمستوى الثاني، وأرقامًا (1، 2، ...) للمستوى الثالث. تستخدم المستويات اللاحقة أحرفًا صغيرة وأرقامًا بالتناوب، ولكن لم يُعثر على أي أمثلة على ذلك في العينة. ^{[ 33 ]}

• سيريوس ، نظام ثنائي يتكون من نجم من النوع A من نجوم التسلسل الرئيسي وقزم أبيض
• بروسيون ، وهو مشابه لسيريوس
• ميرا ، نجم متغير يتكون من عملاق أحمر وقزم أبيض
• دلتا سيفي ، متغير سيفيد
• ألماز ، نظام ثنائي كسوفي
• سبيكا

• ألفا قنطورس نجم ثلاثي يتكون من قزم أصفر رئيسي وقزم برتقالي ( ريجيل قنطورس وتوليمان )، وقزم أحمر خارجي يُدعى بروكسيما قنطورس . يشكل ريجيل قنطورس وتوليمان معًا نجمًا ثنائيًا فيزيائيًا ، يُرمز له بـ Alpha Centauri AB أو α Cen AB أو RHD 1 AB، حيث يشير AB إلى أنه نظام ثنائي . ^{[ 40 ]} يمكن أن يجعل المدار شبه المركزي المعتدل لهذا النظام الثنائي مكوناته قريبة جدًا (11 وحدة فلكية) أو بعيدة جدًا (36 وحدة فلكية). يقع نجم بروكسيما سنتوري، والذي يُطلق عليه أيضاً (وإن كان ذلك أقل شيوعاً) اسم ألفا سنتوري سي، على مسافة أبعد بكثير (بين 4300 و13000 وحدة فلكية) من نجم ألفا سنتوري إيه بي، ويدور حول الزوج المركزي بفترة تبلغ 547000 (+66000/-40000) سنة. ^{[ 41 ]}
• بولاريس أو ألفا الدب الأصغر (α UMi)، وهو النجم الشمالي، هو نظام نجمي ثلاثي يكون فيه النجم المرافق الأقرب قريبًا للغاية من النجم الرئيسي - لدرجة أنه لم يكن معروفًا إلا من خلال تأثير جاذبيته على بولاريس أ (α UMi A) حتى تم تصويره بواسطة تلسكوب هابل الفضائي في عام 2006.
• غليس 667 هو نظام نجمي ثلاثي يتكون من نجمين من النوع K من نجوم التسلسل الرئيسي وقزم أحمر . يستضيف القزم الأحمر، C، ما بين كوكبين وسبعة كواكب، أحدها، Cc، إلى جانب الكوكبين غير المؤكدين Cf وCe، يُحتمل أن تكون صالحة للسكن.
• HD 188753 هو نظام نجمي ثلاثي يقع على بُعد حوالي 149 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة الدجاجة . يتكون النظام من HD 188753A، وهو قزم أصفر ؛ وHD 188753B، وهو قزم برتقالي ؛ وHD 188753C، وهو قزم أحمر . يدور القزمان B وC حول بعضهما البعض كل 156 يومًا، ويدوران معًا حول القزم A كل 25.7 سنة. ^{[ 42 ]}
• فومالهوت (α PsA، α Piscis Austrini) هو نظام نجمي ثلاثي يقع في كوكبة الحوت الجنوبي . اكتُشف هذا النظام الثلاثي عام 2013، عندما تأكد أن النجم المتوهج من النوع K ، TW Piscis Austrini، والقزم الأحمر LP 876-10، يشتركان في الحركة الذاتية عبر الفضاء. يمتلك النجم الرئيسي قرصًا غباريًا ضخمًا يُشبه قرص النظام الشمسي المبكر ، ولكنه أضخم بكثير. كما يحتوي على عملاق غازي يُدعى فومالهوت ب . في العام نفسه، تأكد أيضًا أن النجم الثالث، LP 876-10، يضم قرصًا غباريًا.
• يُعدّ HD 181068 نظامًا ثلاثيًا فريدًا، يتألف من عملاق أحمر ونجمين من نجوم التسلسل الرئيسي. وتتجه مدارات هذه النجوم الثلاثة بطريقة تجعلها تحجب بعضها بعضًا.

• كابيلا ، نجمان عملاقان يدور حولهما زوج من الأقزام الحمراء ، على بعد حوالي 42 سنة ضوئية من النظام الشمسي. يبلغ قدره الظاهري حوالي 0.08، مما يجعل كابيلا أحد ألمع النجوم في سماء الليل.
• 4 سنتوري ^{[ 43 ]}
• يُقال غالبًا أن نجم ميزر كان أول نجم ثنائي يُكتشف عندما رصده جيوفاني باتيستا ريتشيولي عام 1650 ^{[ 44 ] ،  ص  1 [ 45 ]،} ولكن من المحتمل أنه رُصد قبل ذلك، على يد بينيديتو كاستيلي وجاليليو . وفي وقت لاحق، كشف التحليل الطيفي لمكونيه، ميزر أ وميزر ب ، أنهما نجمان ثنائيان أيضًا. ^{[ 46 ]}
• HD 98800
• يحتوي نظام PH1 على الكوكب PH1 b (الذي اكتشفه فريق Planet Hunters في عام 2012 ، وهو جزء من Zooniverse ) يدور حول نجمين من النجوم الأربعة، مما يجعله أول كوكب معروف في نظام نجمي رباعي. ^{[ 47 ]}
• يُعدّ نظام KOI-2626 أول نظام نجمي رباعي يحتوي على كوكب بحجم الأرض. ^{[ 48 ]}
• يقع نجم زي الثور (ξ Tau, ξ Tauri) على بُعد حوالي 222 سنة ضوئية ، وهو نجم رباعي طيفي كسوفي يتكون من ثلاثة نجوم من النوع B من نجوم التسلسل الرئيسي ، بالإضافة إلى نجم من النوع F. يدور نجمان في مدار قريب حول بعضهما البعض مرة كل 7.15 يومًا. ويدور هذان النجمان بدورهما حول النجم الثالث مرة كل 145 يومًا. أما النجم الرابع فيدور حول النجوم الثلاثة الأخرى كل خمسين عامًا تقريبًا. ^{[ 49 ]}

• دابيه
• مينتاكا ^{[ 50 ]}
• HD 155448 ^{[ 51 ]}
• KIC 4150611 ^{[ 52 ]}
• 1SWASP J093010.78+533859.5 ^{[ 53 ]}

• بيتا توكانا ^{[ 54 ]}
• الخروع ^{[ 55 ]}
• HD 139691 ^{[ 56 ]}
• TIC 168789840 ^{[ 57 ]}
• إذا اعتبرنا ألكور جزءًا من نظام ميزر ، فيمكن اعتبار النظام سداسيًا.

• جاباه ^{[ 58 ]}
• AR Cassiopeiae ^{[ 59 ]}
• V871 سنتوري ^{[ 60 ]}
• أكروكس ^{[ 61 ]}

• غاما كاسيوبيا ^{[ 62 ]}

• QZ Carinae ^{[ 63 ]}

• صورة ناسا الفلكية لليوم: نظام نجمي ثلاثي (11 سبتمبر 2002)
• صورة ناسا الفلكية لليوم: نظام ألفا قنطورس (23 مارس 2003)
• ألفا سنتوري، 25 أبريل 2002