Co to jest periastron?
Periastron (periastron, od gr. peri – blisko, astron – gwiazda) to punkt orbity ciała okrążającego inną gwiazdę (lub parę gwiazd), w którym dystans między nimi jest minimalny. Punkt przeciwległy – największy dystans – to apoastron. W układach podwójnych gwiazd periastron jest odpowiednikiem peryhelium (dla orbit wokół Słońca) lub perigeum (dla orbit wokół Ziemi). Ogólniejszy termin dla dowolnego centralnego ciała to peryapsis (perycentrum). W periastronie oba ciała poruszają się najszybciej względem siebie, zgodnie z prawem zachowania momentu pędu (drugie prawo Keplera).
Znaczenie periastronu w astrofizyce: układy podwójne gwiazd z małym perieastronem doświadczają silnych efektów pływowych (tidal effects) przy każdym zbliżeniu – może to powodować wymianę masy (mass transfer), spłaszczenie i deformację gwiazd oraz emisję fal grawitacyjnych (orbitalna utrata energii). Pulsar podwójny PSR B1913+16 (Taylor i Hulse, Nagroda Nobla 1993): zmierzono zanikanie okresu orbitalnego (spiraling in) spowodowane emisją fal grawitacyjnych – orbitalne zwijanie sie jest ściśle zgodne z przewidywaniami OTW. Odległość w periastronie wynosi ok. 1,1 R_sol, czyli mniejsza niż promień Słońca – gdyby gwiazdy były większe, orbitowałyby przez siebie lub tworzyły ciasną parę kontaktową. Ciasne układy podwójne (short-period binaries, P < kilka dni) zostały skircularyzowane przez efekty pływowe – periastron i apoastron praktycznie zbiegają sie, orbita staje sie kołowa. Układy podwójne o dużej ekscentryczności mają wyraźny periastron – np. Sirius AB (e = 0,592, periastron ok. 8,1 AU, apoastron ok. 31,5 AU, P = 50,1 roku). Precesja periastronu (analog precesji peryhelium Merkurego) jest testem OTW w ciasnych układach podwójnych – mierzona w wielu układach z wysoką precyzją przez spektrometry i radioteleskopu (pulsary).
Periastron egzoplanet: wiele gorących Jowiszów i ekscentralnych egzoplanet ma zmienne warunki oświetlenia w ciągu roku orbitalne – temperatura planety może wzrastać o setki K podczas periastronu. HD 80606b (e = 0,93) w periastronie zbliża sie do gwiazdy na ok. 0,03 AU – temperatura równowagowa skacze z ok. 800 K do ponad 1000 K w ciągu kilku godzin, co Spitzer zarejestrował jako jasną emisję w podczerwieni. Periastron układów potrójnych: S2 to gwiazda krążąca wokół centralnej czarnej dziury Drogi Mlecznej SgrA* z periastronem ok. 120 AU (ok. 14 godzin świetlnych) – obserwacje ruchu S2 dostarczyły bezspornych dowodów na czarną dziurę o masie ok. 4 miliony M_sol (Grant Nobla 2020 dla Geza, Genzel, Gheza – Andrea Ghez i Reinhard Genzel).