Протягом тривалого часу людство намагається відповісти на запитання про можливість існування розумного життя за межами Сонячної системи. Розумне життя може виникнути і продовжувати успішно еволюціонувати в системах з однією зіркою, як у нашому випадку. Чи можна допускати існування життя в системах з двома, трьома і більше зірками?
Система з однією зіркою, являє собою певний порядок. У центрі такої зоряної системи знаходиться зірка, наприклад, Сонце, по орбіті якої з певною траєкторією рухаються інші тіла. Зірка в порівнянні з іншими об'єктами зоряної системи володіє колосальною гравітацією, що утримує в своїх «мережах» планети та інші космічні тіла цієї ж системи, змушуючи їх нескінченно падати в космічному просторі. Якщо ж у такій системі розташовується ще один об'єкт, що володіє подібною гравітацією і так само сильно впливає не тільки на свого сусіда - зірку, але і на всі інші об'єкти в зірковій системі, то така система називається подвійною. Подвійну, потрійну, і більшу кратність зоряні системи можна розглядати як системи, в яких зірки рухаються по циклічній (круговій) траєкторії один за одним, перебуваючи на досить великому видаленні між собою в межах однієї зоряної системи, надаючи гравітаційний вплив один на одного.
Системи з близько розташованими зірками називають тісними зірковими системами. Коли до зоряної системи входить понад 10 зірок, її називають зоряним скупченням [1]. За способом спостереження з Землі розрізняють візуальні та спектральні кратні зірки. У візуально кратній зірці компоненти можуть бути дозволені оптично (телескоп). Кратність спектральної зірки (затемнена кратна) може бути визначена тільки за допомогою спектральних (доплерівських) або фотометричних (за зміною блиску) спостережень.
Маса зірки є головним параметром, що визначає їх властивості. Знаючи її, можна визначити всі інші параметри, як наприклад, світність, розмір і температуру. Так, при масі, рівній половині сонячної, зірка виявиться тьмяним червоним карликом, однак, на пізніх етапах свого життя колір і світність істотно змінюються. Для астрофізиків найбільший інтерес представляють саме тісні подвійні системи, так як до всього іншого, в подібних системах можливий обмін мас за рахунок їх взаємодії. Цікавий факт. Завдання про рух двох тіл під дією сили тяжкості досить просте. Але вже в разі трьох тіл порівнянної маси завдання в загальному випадку не можна вирішити аналітично, тобто вивівши формулу, що описує рух об'єктів. Тому вчені шукали і шукають рішення для деяких спрощених варіантів цього завдання.
Наприклад, можна розглянути випадок, коли маса одного з тіл (назвемо його пробним) дуже мала і нею можна знехтувати. У XIX столітті французький математик Жозеф Луї Лагранж, розглядаючи це завдання, виявив, що в полі тяжіння двох великих мас є рівно п'ять особливих точок, де пробне тіло може перебувати необмежено довго, якщо його рух не обурювати. Околиці точок Лагранжа (їх також називають точками лібрації) в системах Сонце - Земля або Земля - Місяць цікаві для розміщення там космічних апаратів. Наприклад, супутник WMAP, який досліджує реліктове випромінювання, знаходиться поблизу точки L2 системи Сонце - Земля, а обсерваторія SOHO, що вивчає Сонце, - в точці L1. У процесі еволюції тісних подвійних систем обмін мас нерідкий процес. До певного часу зірки такої системи еволюціонують як одиночні зірки. Пізніше, коли одна з зірок досягає стадії, наприклад, червоного гіганта, то так звана «порожнина Роша» - область, де домінує гравітація однієї з компонент подвійної системи, стає більш не здатною вмістити більшу кількість речовини цієї зірки, і, як наслідок, починається процес обміну мас, що супроводжується виникненням акреційного диска через високу температуру елементів. І тоді основна частина речовини випускається в зоряну систему, утворюючи загальну газову оболонку. Решта речовини від більш масивної зірки починає перетікати через точку Лагранжа L1, яка так само є центром мас або барицентром. У цій точці сили тяжіння двох зірок в точності врівноважені. Це означає, що якщо, наприклад, помістити в цю точку камінь, то він залишиться нерухомий, якщо не створює обурень. Якщо ж трохи змістити камінь у бік однієї із зірок, він почне рух по орбіті цієї зірки.
При масі зірок 12 і 9 сонячних, внаслідок такого процесу, на другу зірку починає перетікати речовина більш масивної зірки за короткий період часу. Продовжуючи випускати речовину, зірка з такою масою не може зупинити свій колапс на етапі білого карлика і подолавши межу Чандрасекара (1,38 1,44 мас Сонця) вибухає як наднова, залишаючи після себе з більшою ймовірністю швидку гарячу нейтронну зірку (пульсар) або чорну діру за умови достатньої первісної маси. Приблизно через 10 мільйонів років пульсар починає остигати і уповільнювати своє обертання. До цього часу друга зірка, набравши додаткову масу, роздувається до червоного гіганта, і знову починається процес обміну масами. При перетіканні речовини на нейтронну зірку, вона починає сповільнюватися в міру наростання маси, і, як наслідок, виявляється в атмосфері червоного гіганта, провалюючись в його центр, утворюючи так званий об'єкт Торна-Житков. Приблизно за сто тисяч років велика частина речовини осяде на нейтронній зірці і в разі подолання межі Оппенгеймера - Волкова (за останніми даними 2,5 3 маси Сонця) останньою, вона може стати чорною дірою [2]. У потрійних (кратних) зірках такі процеси обміну мас малоймовірні, оскільки під час еволюції зірок третя зірка з більшою ймовірністю буде відкинута двома компаньйонами за межі тісного зв'язку, а можливо і за межі зоряної системи.
Зауважено, що кратні зірки прагнуть розбитися на пари подвійних зірок і утворити кратні зоряні системи. Наприклад, в чотирьох кратній зірковій системі, зірки будуть прагнути розбитися на пари тісних зірок, в свою чергу пари зірок будуть знаходитися на великій відстані один від одного. Класична потрійна зоряна система, являє собою пару тісно взаємодіючих зірок і одну на великому видаленні. Для виникнення та тривалої еволюції розумного життя необхідні такі умови, а саме: 1) стабільність траєкторії об'єктів планетарного і більшого масштабу в зірковій системі, що виключає їх взаємний перетин, щоб уникнути зіткнень; 2) підтримання на планеті температур необхідних і достатніх для виникнення, та існування життя; 3) вік зірки, яка не повинна перебувати на пізній стадії циклу зоряного життя (у разі кратних зірок, різниця в стадіях зоряного життя не повинна бути великою).
Короткі зоряні системи постійно перебувають у динамічному хаосі, а отже, планети в них з більшою ймовірністю схильні до частих катаклізмів, що призводить до зникнення життя або відкидає еволюцію останньої.
© Кушніренко Є.В., 2015
