Кратные звёздные системы. Визуально-двойные, спектрально-двойные, затменно-переменные звёзды
Сегодня мы расскажем Вам о неразлучной звездной паре, которые издревле радовали взор землян на ночном небосводе. Для людей с хорошим зрением они четко различимы отдельно друг от друга даже невооруженным глазом, а для наблюдающих в бинокль или даже самый примитивный телескоп они поистине находка в плане астрономической эстетики. Речь в нашем сегодняшнем выпуске пойдет о звездах, которые мы привыкли называть Мицар и Алькор, и о звездной системе, куда они входят.
Обнаружить эту пару на ночном небосводе Северного полушария можно практически в любое время года, так как она входит в самый известный и наблюдаемый всеми астеризм Ковша околополярного созвездия Большой Медведицы. Взяв от начала ручки этого самого Ковша вторую звезду, мы, присмотревшись хорошенько к ней, и увидим Мицар и чуть в стороне почти сливающийся с ним Алькор.
Приметность на небе и Алькора, и Мицара стала причиной того, что обе звезды довольно часто упоминаются в народном фольклоре, литературе, кино, музыке и компьютерных играх. Их названия можно встретить в космических операх Эдмонда Гамильтона «Звездные короли» и «Возвращение на звезды», в нескольких эпизодах цикла «Дорсай» Гордона Диксона, романе Артура Кларка и Стивена Бакстера «Глаз времени», повести Ивана Ефремова «Звездные корабли», в нескольких телевизионных эпизодах сериала «Звездный путь», компьютерных играх и космических симуляторах «Элит» и «Элит-2», а также во многих других произведениях.
В американском военном флоте под названиями «Мицар» и «Алькор» значилось несколько военно-транспортных судов, которые были задействованы в операциях различных периодов Второй мировой войны.
В разные исторические эпохи на Земле к Мицару и Алькору было в прямом смысле слова приковано повышенное внимание, поскольку по их различимости проверяли остроту зрения. Было это и во времена древнеегипетских фараонов, в личную гвардию которых набирали юношей, различавших две звезды, а также у персов и арабов, где увидевших двоичность звезды считали обладателями самого острого зрения.
В индийской астрономии Алькор называли Арундхати, а Мицар – Вашистха. В даосизме обе звезды значились под общим названием Лу, а в традиционной китайской астрономии они входили в астеризм Беи Ду (BEI Dǒu), что означает Северный Ковш, и имели также общее название Бей Ду Лиу, что переводится, как Пятая Звезда Северного Ковша. Кроме этого, европейские исследователи древней китайской астрономии отмечают, что пару называли еще и Кай Янг (Kāi Yáng), то есть Звезда Открывателя или Источника Теплоты. У канадских индейцев племени Микмав в народном эпосе о медведе и семи охотниках Мицар представлялся медведем, а Алькор – горшком. В Киевской Руси и в Украине все созвездие Большой Медведицы называли возом, а Алькор и Мицар – ярмом. Однако своим общепринятым современным названием звезды все же обязаны арабам. Мицар происходит от арабского слова mi’zar, что означает «фартук», «пояс» или «поясница», в свою очередь Алькор произошло от арабско-персидских слов аль-куар или аль-хауар, что можно перевести, как «слабый» или «незначительный». В то же время Алькор у персидского астронома и математика ас-Суфи значится, как Аль-Сухья, что означает «незамеченный» или «неприметный». По всей видимости, поводом для такого названия послужило то, что Клавдий Птолемей почему-то эту звезду не заметил и не указал в своем «Альмагесте». Кроме этого, у все тех же персов и арабов данный двоичный астеризм называли «Конь и Всадник», где конем был Мицар, а в Алькоре видели всадника.
В «Уранометрии» немецкого астронома Иоганна Байера и Мицар, и Алькор обозначены одним символом, как Дзета Большой Медведицы, в свою очередь Джон Флемстид разделил их на соответственно 79 и 80 Большой Медведицы. Разделены они обозначением и каталоге Генри Дрейпера.
Что же собой представляет звездная система, в состав которой входят звезды, которые мы называем Мицар и Алькор? Как оказалось, эта система включает в себя шесть известных на данный момент звездных компонент, которые удалены от Земли на расстояние от 70 до 82 световых лет. Попробуем рассмотреть их орбиты и каждую в отдельности.
Вероятнее всего, Мицар стал первым телескопическим бинарником, который обнаружил, как считает большинство историков астрономии, итальянский астроном Бенедетто Кастелли, сообщивший об этом в 1617 году Галилео Галилею и попросивший понаблюдать за звездой на этот предмет. После этого Галилей подготовил подробный отчет о двоичности звезды. Чуть позже еще один итальянский астроном и по совместительству священник Джованни Батиста Риччоли около 1650 года независимо от всех также описал Мицар, как бинарную звезду. Таким образом, мы имеем главную компоненту, обозначенную как Мицар А, и вторичную – Мицар В. Их разделяет примерно 380 астрономических единиц, а орбитальный период относительно общего барицентра составляет порядка тысячи лет.
С приходом на помощь астрономам спектроскопии, удалось установить, что и Мицар А и Мицар В – это сами по себе спектроскопически двойные звезды. Спектроскопическая двоичность Мицара А была установлена американскими астрономами Эдвардом Чарльзом Пикерингом в 1889 году, а затем и независимо от него Антонией Маури в 1890 году. Сейчас установлено, что две компоненты системы Мицара А разделяет менее одной астрономической единицы, а их взаимный орбитальный период составляет порядка 20 с половиной земных суток. В свою очередь Мицар В также представляет собой тесную пару из двух звезд, чей орбитальный период относительно общего центра масс составляет около 175 с половиной земных суток, а расстояние между ними не превышает полутора астрономических единиц.
Алькор долгое время не рассматривался, как звезда, связанная гравитационно с Мицаром, есть у многих сомнение по поводу этого вопроса и сейчас. Однако большинство астрономов склонны считать, что Мицар и Алькор все же составляют одну звездную систему. Точное расстояние между ними также сейчас является предметом споров и дискуссий. Так, например, ранее считали, что оно составляет 74 ± 39 тысяч астрономических единиц, а это от половины до полутора светового года. Сейчас якобы было определено значение в 17 800 астрономических единиц, но и оно, вероятно, имеет более чем условный характер. Как вы все понимаете, при таком разбросе данных определить точное значение орбитального периода систем практически невозможно, а поэтому в различных источниках можно встретить самые разные значения от 350 тысяч до 1 миллиона лет, при этом верхний предел выглядит несколько завышено.
В то же время Алькор – это также, как оказалось двойная звезда, состоящая из компонент Алькор А и Алькор В. Расстояние между ними оценивается в 26 астрономических единиц, а орбитальный период около 90 лет.
К системе Алькора ранее относили и еще две слабые компоненты, вероятно, представляющие собой тусклые красные карлики. В некоторых источниках даже можно встретить их обозначения, как Алькор С и Алькор D, однако в последствие было определено, что они удалены от главной компоненты минимум на 2 световых года каждый и имеют с системой всего лишь общее движение в составе движущейся группы звезд. Таким образом, их гравитационная связь была опровергнута с достаточной долей уверенности.
На этом мы заканчиваем первую часть нашего рассказа, посвященную звездам и звездной системе Мицар-Алькор. О том, что они собой представляю в физическом плане, и как их обозначают астрономы, мы расскажем Вам во второй части нашего поста.
Согласно арабской мифологии благородные Мицар и Алькор – это воплощенные лошадь и всадник, а рассмотреть последнего на ночном небе по силам лишь человеку с достаточно острым зрением.
Ковш Большой Медведицы, Мицар и Алькор это вторая звезда начиная с ручки «ковша»
Известнейшее созвездие в Северном полушарии – это Большая Медведица или Ковш. Оно обозначается на небосводе композицией из семи звезд. Предпоследней точкой на ручке ковша является Мицар. Присмотревшись к нему внимательней, замечаешь тусклую звездочку рядом – это его неизменный спутник Алькор, вместе они образуют двойную систему. Но далеко не всегда наблюдаемые рядом объекты обладают общим центром тяжести и имеют физическую связь, часто это только оптическое единство.
Более яркая звезда Мицар имеет величину 2,4 и характеризуется высокой температурой (подкласс 1), а ее спутница Алькор, со звездной величиной 4,02, более холодная (подкласс 5). Они принадлежат к одному спектральному классу A.
Схема взаимосвязи звезд
Эта система провозглашена первой в истории астрономии двойной звездой. Немного позже с помощью телескопа Дж. Риччоли рассмотрел, что Мицар сам состоит из двух космических объектов A и B. На этом цепочка разделений на составляющие не закончилась. В начале XX века выяснилось, что каждый компонент, в свою очередь, – это двойная звезда. Исследования, проведенные спектроскопическим методом, показывали регулярные отклонения линий. Путем простых арифметических подсчетов было определено, что получаемая в сумме система состоит из 5 частей.
Из-за значительной удаленности от мицаровской группы не все астрономы соглашались рассматривать Алькор как полноценную часть конструкции, ссылаясь на погрешности их взаимодействия и движения.
В пространстве объекты разнесены на расстояние 12 угловых минут или больше, чем на четверть . Для наглядности – это 17 тыс. дистанций от Солнца до Земли.
Открытие напарницы Алькора
Только в 2009 году группа ученых университета Рочестера под руководством Э. Мамажека, рассматривая снимки, установила, что Алькор тоже двойная звезда.
Для этого им пришлось обработать отдельные фотографии при помощи специальной программы, убирающей блики основного светила, затмевающего красного карлика. Скрывать свою природу столь значительный срок ему позволяли миниатюрные размеры, его вес составляет треть от нашего Солнца. Наличие Алькора B объясняет несогласования в движении звезды, которые препятствовали признанию гравитационной связи между Мицаром и Алькором. Занявшись дальнейшими исследованиями, ученые высчитали направление движения и скорость компонентов двойных звезд. В тот же период независимая группа исследователей установила наличие двух составляющих системы Алькора, чем подтвердила работу рочестерских астрономов.
Исследования продолжаются
Открытие шестого компонента в системе объяснило существование рентгеновского излучения, нехарактерного для белых звезд, а для красных карликов оно привычное явление. Эта кратная система стала второй после Кастора, из найденных вблизи Солнца. Э. Мамажек продолжает изучение Алькора, считая, что не все тайны звезды разгаданы.
На самом деле названия звезд с арабского переводятся не как «всадник» и «лошадь». Мицар означает «кушак», а Алькор – «забытая».
Во многих культурах находятся повествования об использовании Алькора для определения качества зрения будущих воинов. В Древнем Египте – в личные войска фараона, у арабов, греков и римлян – в лучники. В Японии человек, не различающий соседку Мицара, считался стариком, и значит – ему пришло время готовиться к смерти.
Но увидеть Алькор совсем не так уж и сложно, как утверждали древние, для этого не требуется исключительное зрение. А вы видите всадника на Мицаре?
:: Мицар и Алькор: история шестикратной звезды:: В созвездии Большой Медведицы, в ручке Большого Ковша, находится самая известная двойная звезда на небе - Мицар и Алькор. Эта пара занимает важное место не только в астрономическом фольклоре, но и во всей истории науки о небе. Темной безлунной ночью, вдали от городских огней, на небосклоне видно несколько тысяч звезд. Большая их часть разбросана по небу совершенно беспорядочно, но кое-где мы встречаем странные звездные «кучи» вроде Плеяд и Гиад, а также совершенно удивительные небесные рисунки, такие, как Большой Ковш. Случайны ли они??? А когда мы смотрим на две близко расположенные друг к другу звезды, значит ли это, что они близки на самом деле, или только случайно оказались на одном луче зрения, а на самом деле находятся на разных расстояниях от Земли??? Мицар и Алькор в телескоп
Если у вас есть телескоп, обязательно посмотрите через него на Мицар и Алькор: вместе с соседними звездами они образуют один самых красивых объектов на небе! Для наблюдения сгодится и небольшой инструмент; смотреть нужно при минимальном увеличении.Цвет звезд - алмазно-белый, или, как говорил Аллен, известный исследователь небесных имен, «светло-изумрудный». Угловое расстояние расстояние между Мицаром и Алькором составляет 708,55″ или 11,8′. В одном поле зрения с Мицаром и Алькором вы найдете еще несколько звезд, которые дополняют картину, как бы оттеняя собой яркую пару. Особенно примечательна звездочка 7-й звездной величины, расположившаяся между ними: это «звезда Людвига», названная так одним немецким астрономом XVIII века. Она не входит в систему Мицара и Алькора, являясь ярким примером как раз оптического спутника! А теперь присмотритесь внимательней! Яркая звезда Мицар в телескоп распадается на две очень близко расположенные друг к другу звезды! Оказывается, кроме Алькора, у Мицара есть еще один спутник, и двойная звезда на самом деле является тройной! Мицар и Алькор находятся на расстоянии около 80 световых лет от Земли. Фото: DSS2
Расстояние между звездами Мицар A и Мицар B составляет 14,4″; главная звезда имеет блеск 2,27m, ее спутник - такая же белая звезда - 3,95m. Блеск спутника практически равен блеску Алькора (4,01m). Часто ошибочно пишут, что впервые спутник Мицара увидел Риччоли в 1650 году, но на самом деле двойственность звезды открыл друг и ученик Галилея, математик Бенедетто Кастелли, 7 января 1617 года, о чем он упомянул в одном из писем великому ученому. А 15 января 1617 года Мицар А и Мицар B уже наблюдал и сам Галилей.И здесь Мицар и Алькор впервые выступают на сцену науки как важная двойная звезда Мицар и Алькор - шестикратная система Звезда Алькор и его компаньон (обведен кружком). Снимок сделан в инфракрасном диапазоне. Сияние яркого Алькора нивелировано защитной блендой. Источник: Neil Zimmerman et al., 2010
Точка в данном споре, кажется, была поставлена в 2010 году, когда команда астрономов под руководством Эрика Мамажека (Eric Mamajec) открыла… спутник у звезды Алькор! Алькор Bоказался типичным красным карликом, который расположен всего в 1 угловой секунде от главной звезды. Он настолько тусклый, что тонет в лучах Алькора. Для его обнаружения пришлось воспользоваться инфракрасной камерой 6,5-метрового телескопа MMT в Аризоне, оснащенного адаптивной оптикой. Удивительное открытие позволило увеличить массу Алькора на 0,3 массы Солнца (столько примерно «весит» Алькор B), а это довело суммарную массу системы Мицар - Алькор до 9 солнечных масс! Аккуратные измерения скоростей и направлений движения двух светил показали, что Алькор и Мицар скорее всего гравитационно связаны между собой, а значит, мы имеем дело с шестикратной звездной системой!Такие звездные системы очень редки. Считается, что в радиусе 130 световых лет от Солнца таких звезд всего две - Кастор в созвездии Близнецов и Мицар с Алькором. Вот какая удивительная звезда находится в ручке Большого Ковша!
Созвездие Большой Медведицы считается пожалуй самым известным. Его легко найти на ночном небе, особенно в августе-месяце. Обычно запоминается в виде ковша, если провести условно линии, соединяя точки (звезды). Созведие насчитывает 7 ярких звезд. Это не только красивое зрелище, но по Большой Медведице ищут полярную звезду. Достаточно взять расстояние двух крайних звезд и отложить 5 отрезков, продолжая вектор.
Но это не единственный способ, как ищут Полярную звезду. Если проложить отрезок от звезды Мицар (созвездие Большой Медведицы) до звезды Гамма (созвездие Кассиопея), то на середине отрезка будет Полярная звезда.
Большая Медведица на ночном небе
Звезды Мицар и Алькор
Созвездие Большой Медведицы богато легендами и историей о звездах Мицар и Алькор.
Мицар и Алькор - звезды, которые входят в созвездие Большой Медведицы.
Хотя расстояние между Мицаром и Алькором больше четверти светового года, они входят в двойную систему звезд.
Издавна считается, что люди с острым зрением рядом со звездой Мицар видят еще одну звезду - Алькор. Это стало традиционным способом проверять свое зрение. Так, моряков, прежде чем взять на корабль, проверяли на способность видеть Алькор.
Существуют легенды о паре звезд Мицар-Алькор. В древнем Египте в войска фараона набирали солдат и лучников, которые хорошо видят две звезды.
Легенда о Али, помощнике и друге пророка Мухаммеда гласит, что после смерти, Али попадает на небеса и Аллах дает ему коня. Так от арабов пошли сказания о коне и всаднике - Мицар и Алькор. Конь куда больше всадника (Мицар) заметен многим, а всадник (Алькор) очень маленький.
Как вывод, можно сказать, что Алькор действительно маленькая звезда. Однако есть утверждения, что ее видят даже люди с небольшими отклонениями зрения. Как бы там ни было, в ручке большого ковша (Большой Медведицы) можно увидеть эти две звездочки и еще раз убедиться в «исправности» своего зрения.
Смотрите на чистое ночное небо и ищите Алькор на Большой Медведице, и при , у вас уже будет четкий объект съемки.