Арктур, самая яркая звезда весеннего неба
Вопрос, какая звезда самая яркая на ночном небе, очень простой, не правда ли? Это Сириус, верный спутник созвездия Ориона. В наших широтах Сириус наблюдается с октября по апрель. А вот вопрос посложнее: какая звезда является ярчайшей на северной небесной полусфере? Снова Сириус? Нет, Сириус находится немного южнее небесного экватора и поэтому принадлежит южной полусфере! (На северном полюсе, где видны звезды только северной небесной полусферы, Сириус не виден, круглый год пребывая под горизонтом.)
Выбирать придется из трех звезд — Капеллы, Арктура и Веги. На глаз эти звезды имеют совершенно одинаковую яркость. Приборы показывают небольшие расхождения. То, какая из этих звезд окажется ярче, будет зависеть от того, в каком фотометрическом стандарте мы будем проводить измерения блеска. Если мы будем измерять их блеск в широко распространенной сейчас шкале V, то ярчайшей звездой окажется Арктур, царящий в одиночестве на небе весны и начала лета.
Да, в середине весны на небе мало по-настоящему ярких звезд — зимние созвездия скрылись за горизонтом на западе (один лишь Возничий со звездой Капеллой находится низко над горизонтом), две яркие летние звезды — Вега и Денеб — наблюдаются не высоко в небе на северо-востоке (после полуночи к ним присоединяется Альтаир). А ярких весенних звезд всего три штуки — это Арктур, Спика и Регул. Арктур на целую звездную величину ярче и Спики, и Регула, и поэтому эта звезда, конечно, выделяется на весеннем небе.
Созвездия и три ярчайшие звезды весеннего неба. Рисунок: Stellarium
Что, кроме яркости, бросается в глаза, когда мы смотрим на Арктур? Ее красноватый цвет. Правда, он не такой насыщенный, как у Бетельгейзе или у Альдебарана. Скорее, цвет Арктура можно назвать бледно-оранжевым. Как известно, цвет звезды свидетельствует о температуре ее поверхности. Звезды горячее Солнца имеют белый и даже голубовато-белый цвет, звезды с температурой фотосферы, похожей на солнечную, желтоватого цвета, а более холодные светила, чем наша звезда — оранжевого и красного цвета.
Сравнение размеров Солнца и некоторых ярких звезд. Диаметр Арктура превосходит солнечный в 26 раз. Рисунок: Большая Вселенная
Арктур на полторы тысячи градусов холоднее Солнца. Вместе с тем известно, что светимость звезды в 200 раз больше солнечной! Как такое может быть? Ведь чем холоднее тело, тем меньше света оно излучает с каждого квадратного метра поверхности, и тем оно должно быть тусклее! Очевидно, площадь поверхности Арктура гораздо больше площади поверхности Солнца. Это действительно так: поперечник Арктура в 26 раз больше солнечного. Поэтому суммарный поток света, идущий от Арктура, гораздо интенсивнее, чем от Солнца. Такие холодные, но большее звезды называют звездами-гигантами.
Холодные звезды-гиганты это всегда эволюционно старые звезды. Практически весь водород в ядре такой звезды выгорел и превратился в гелий. Равновесие между давлением излучения, стремящейся растащить звезду, и силой тяготения, стремящейся ее сжать, нарушилось, ядро начало сжиматься и разогреваться, а внешние по отношению к ядру слои звезды, наоборот, стали расширяться. Как известно, расширяясь, газ остывает. Примерно это происходит в случае с Арктуром.
Возраст Арктура оценивается по меньшей мере в 7-8 миллиардов лет. Масса же примерно равна массе нашего Солнца. Это значит, что глядя на Арктур, мы наблюдаем наше Солнце в далеком будущем, примерно через 4 миллиарда лет, когда оно исчерпает запасы водорода в своем ядре и начнет превращаться в красный гигант.
Правда, Арктур был не совсем солнцеподобной звездой. Спектральный анализ показывает существенную нехватку тяжелых химических элементов в составе Арктура по сравнению с Солнцем. Это звезда населения II, принадлежащая ко второму поколению звезд в нашей галактики, которые встречаются в шаровых звездных скоплениях и галактическом гало.
На фотографиях Арктура заметен отчетливый красноватый оттенок звезды. Фото: Fred Espenak
Пространственная скорость Арктура также необычайно высока по сравнению со скоростями звезд в окрестностях Солнца. Такие скорости характерны не для звезд плоского диска Млечного Пути (к таким звездам принадлежит Солнце и подавляющее большинство звезд нашей галактики), а опять-таки для древних звезд сферического гало. И действительно, направление движения Арктура говорит нам о том, что эта звезда прилетела из гало Млечного Пути. Следовательно, Арктур — кратковременный попутчик Солнца в движении вокруг центра Млечного Пути. (Его орбита находится под большим углом к орбите Солнца.) Более того, в последние десятилетия был обнаружен целый поток звезд, движущихся достаточно плотной группой по сходным орбитам!
Как это объяснить?
Астрономы полагают, что Арктур и другие звезды потока Арктура представляют собой остаток карликовой галактики, некогда спутника Млечного Пути. Но за миллиарды лет приливные силы со стороны нашей Галактики медленно разрушили спутник: сначала они растянули мини-галактику на десятки тысяч световых лет, а затем разорвали ее на части. Часть звезд «выпала» на Млечный Путь и стала его частью, а другая продолжает путешествовать по изменившейся орбите в виде рассеянного потока Арктура, время от времени пересекая плоскость Галактики… Именно в такой период мы и наблюдаем Арктур!
Выходит, что ярчайшая звезда весеннего неба — гость не только в окрестностях Солнца, но и в нашей галактике! Как странно смотреть на звезду и знать, что она родилась в совсем другом мире, в сотнях тысячах световых лет от нас…
Источник
Звезда Арктур
Арктур (Альфа Волопаса) – самая яркая звезда на территории созвездия Волопаса и 4-я в небе. При кажущейся величине в -0.04 она также на первом месте по яркости в северном небесном полушарии и лишь немного превосходит Вегу. Проживает на удаленности в 36.7 световых лет от нас.
Находится в левой ноге созвездия Волопас. Перед нами оранжевый гигант (K1.5 IIIpe, где «pe» – особые выбросы). Абсолютная величина достигает -0.30, из-за чего выступает ярчайшим гигантом К-класса.
Наименование Арктур взято с греческого «Αρκτοῦρος» и переводится как «Хранитель/наблюдатель медведя» (имеется в виду созвездие Большая Медведица).
Ученые считают, что звезда уже израсходовал водородный запас в ядре и сейчас сжигает активную водородную оболочку. Арктур продолжит увеличиваться в размере, пока не перейдет в фазу горизонтальной ветви. В итоге, выбросит внешний слой и оставит белый карлик с планетарной туманностью. Примерный возраст – 7.1-8.5 млрд. лет.
Графическое представление звезды Арктур
По уровню визуальной светимости в 113 раз превосходит солнечную. Если же учитывать и ИК-свечение, то больше в 180 раз. Арктур не располагает подтвержденными планетами.
Поиск Арктура на ночном небе
Найти звезду Арктур не составит труда. Она располагается в 20 градусах севернее небесного экватора и наблюдается с обоих полушарий. Можете следовать от рукоятки Большого Ковша. Будет первой яркой звездой вдоль проведенной воображаемой линии. Лучшее время для наблюдения – весна и осень. Наша карта звездного неба поможет отыскать Арктур самостоятельно в телескоп. Или воспользуйтесь 3D-моделями онлайн, чтобы изучить внешний вид и расположение звезды в космическом пространстве.
Факты
Давайте рассмотрим интересные факты о звезде из созвездия Волопас. Арктур стал первой далекой звездой, наблюдаемой днем в телескоп. Это сделал Жан-Батист Морин в 1635 году. Ее можно заметить без использования техники перед закатом.
В Арктуре низкий уровень металличности, а значит перед нами крайне древний объект. Звезды II популяции занимают примерно 4% от общего звездного объема в окрестностях нашей системы. Вместе с другими 52 старыми звездами Арктур обладает правильным движением, а группа называется Поток Арктура. Пока все звезды движутся в едином потоке, эти идут перпендикулярно по диску. В итоге, через миллионы лет Арктур просто пропадет из нашего поля зрения.
Изображение Волопаса из программного обеспечения Персей
Также полагают, что небесные тела из Потока Арктура вошли в нашу систему после того, как 5 млрд. лет назад Млечный Путь врезался в карликовую галактику. Звезда прибыла к нам 500000 лет назад и пробует еще столько же, после чего сдвинется в направлении созвездия Девы.
Изучение лучевой скорости в 1988 году показало, что звезда демонстрирует изменчивость с частотой в несколько микрогерц. Ученые считают, что поверхность немного колеблется, что является общей чертой для красных гигантов. Относится к новой подозрительной переменной и обозначается как NSV 6603.
Звезда перемещается на ускорении в 122 км/с. Впервые ее движение зафиксировал Эдмонд Галлей в 1718 году. Ближайший подход к Солнцу выполнит примерно через 4000 лет.
Сравнение размеров Альфа Волопаса и Солнца
Об Арктуре знали еще древние наблюдатели. В Месопотамии это был бог Энлилом – «ярмо». Птолемей описывал звезду как «немного красную», а римляне считали, что ее приход знаменует перемены в погоде.
Китайцы прозвали ее Да Джао – «великий рог», а японцы – Муги-боши, отвечающая за урожай пшеницы. Для гавайцев это зенитная звезда.
Интересная история связана с полинезийцами, которые называли Арктур «звездой радости». Они использовали ее в плавании, когда пересекали экватор на своих байдарках. Если висела прямо над головой, то они без труда добирались на Гавайи. А на обратном пути использовали Сириус.
Австралийцы знали, что с прибытием звезды Арктур приходили и личинки муравьев, которые исчезали, когда она устанавливалась с Солнцем в западном небе. Племя Ваилвун прозвали ее Гембила – «красный».
В Индии ее наименовали Свати – «очень полезно», а у инуитов – Уттукалуалук («Старик»). Современное название известно с времен Гесиода, когда он упомянул ее в 750 г. до н.э. в поэме «Работы и дни».
Иногда ее называют звездой Иов, потому что упоминается в Библии (книга Иова). Но есть отсылки и в художественной литературе (Д. Линдси «Путешествие к Арктуру», С. Лем «Возвращение из звезд»), а также фильмах («Пришельцы», «Доктор Кто», «Бак Роджерс»).
В 1933 году Арктур выбрали для открытия Чикагской ярмарки. Полагали, что ее свет начал путешествие к Земле еще в период предыдущей ярмарки (1983 год). Тогда считали, что она отдалена на 40 световых лет. Но позже данные исправили до 36.7 световых лет.
Источник
Сравним 5 самых ярких звезд ночного неба?
Проведем эксперимент в котором постараемся выяснить — насколько на самом деле яркость звезды с Земли зависит от ее расстояния и реального блеска. Для этого возьмем 5 самых ярких ночных светил — Сириус, Канопус, Толиман, Арктур и Вега, сравним их с Солнцем и наглядно увидим, кто же все-таки на самом деле ярче и больше. Начнем с конца и будем продвигаться к верху списка.
Вега.
Альфа Лиры — молодая звезда с очень низкой металличностью, является самой изученной звездой после Солнца. Вега является одиночной звездой, что для нашей галактики довольно редкое явление. Расположилась звезда в 25,3 световых годах от Земли. При массе 2 Солнц и радиусе почти 3 Солнц, альфа Лиры ярче нашего светила в 40 раз. Зафиксируем последнюю цифру и отправимся дальше.
Арктур.
Альфа Волопаса, самая яркая звезда в своем созвездии, при этом одиночная. Относится к типу оранжевых гигантов, которые уже переходят к заключительному жизненному циклу. Расстояние с Земли до Арктура составляет 36,7 световых лет, масса звезды равна всего 1,5 солнечных масс, но при этом радиус больше в 26 раз. При таких характеристиках испускаемый свет Арктура превосходит 210 Солнц! Зафиксируем последнюю цифру и отправимся к следующей звезде.
Толиман.
Альфа Центавра в отличие от предыдущих звезд не является одиночкой. Это тройная звездная система с индексами A, B и C. Чтобы не растягивать текст на несколько абзацев мы не будем рассматривать каждую компоненту по отдельности, вы можете ознакомиться с ними на канале в подробной статье. Возьмем лишь общие характеристики, которые нас-то и интересуют. Общая масса альфы Центавра ABC будет равна 2,12 масс Солнца, а общий радиус 2,25 Солнечных радиусов. Система находится в 4,3 световых годах от нас, что означает самую близкую к нам систему (Проксима Центавра 4,22 св.г.). Общая светимость системы чуть более 2 Солнц, но при этом звезда является 3 по яркости на ночном небе. Запомним это и отправимся дальше.
Канопус.
Альфа Киля — ярчайшая звезда южного полушария, сверхгигант, который имеет желтовато-белый оттенок. Путь до Канопуса не близок, расстояние составляет 310 световых лет. Сверхгиганты всегда больше и массивнее нашего Солнца, в этом случае масса альфы Киля составляет 9 Солнц, а радиус равен 65 Солнечным. Действительно большая звезда. При таких характеристиках Канопус светит так ярко, как светило бы 15100 Солнц одновременно! Зафиксируем и отправимся к последней звезде.
Сириус.
Альфа Большого Пса — ярчайшая звезда ночного неба. Как и Толиман, Сириус не одинок. Звезда состоит из 2 компонент, поэтому мы будем приводить общие характеристики. Масса составляет всего 2 Солнечных массы, а радиус 1,7 радиусов Солнц на двоих. Расстояние до системы оценивается в 8,67 световых лет, что довольно близко по космическим меркам. Светимость звезды равна свету 22 Солнц, что на порядок меньше других представителей.
Вывод.
Из первой пятерки самых видимых звезд на самом деле самой яркой является Канопус, но расстояние в 310 световых лет отправляет ее на второе место. Самая тусклая звезда из первой пятерки оказалась альфа Центавра (Толиман), но расстояние в 4,3 световых года ставит ее на третье место по видимости с Земли. Подведем итоги. 5 самых видимых звезд с Земли по порядку: Сириус, Канопус, Толиман, Арктур и Вега. А вот настоящий список их светимости от ярчайшей к тусклой: Канопус, Арктур, Вега, Сириус и Толиман. Мы увидели как расстояние влияет на свет. Подписывайтесь на канал и ставьте палец вверх, впереди нас ждет еще много интересного!
Источник
Арктур – ярчайшая звезда созвездия Волопаса
Арктур (α Boo / α Волопаса / Альфа Волопаса) – самая яркая звезда в созвездии Волопаса. Это четвертая по яркости звезда в ночном небе и самая яркая в Северном небесном полушарии. Вместе со звездами Спика и Денебола является частью группы звезд весеннего треугольника.
Арктур находится на расстоянии 36,7 световых лет от Солнца. Звезда является красным гигантом спектрального типа K0III. Возраст Арктура составляет около 7,1 миллиарда лет. Она израсходовала свой основной водород и отошла от основной последовательности. Арктур в 1,08±0,06 раза массивнее Солнца. В диаметре больше солнечного в 25,4±0,2 раз и примерно в 170 раз ярче.
Мифология и название Арктура
Одна астрономическая традиция связывает Арктура с мифологией вокруг Аркаса, который собирался застрелить и убить свою собственную мать Каллисто, которая была превращена в медведя. Зевс предотвратил их неминуемую трагическую судьбу, превратив мальчика в созвездие Волоаса, названное греками Арктофилаксом “медвежьим стражем”, а его мать -в Большую Медведицу (греч. Arctos “медведь”).
Одна интересная история об Арктуре относится к выставке “век прогресса” 1933 года в Чикаго. Её организаторы придумали эффектный способ открыть шоу. Они использовали свет от звезды Арктур, который проходил через телескоп на фотоэлемент. Фотоэлемент в свою очередь работал как переключатель, который включал основные прожекторы, чтобы открыть выставку. Кроме того, в 1893 году (за 40 лет до выставки 1933 года) в Чикаго проходила Всемирная ярмарка. В то время астрономы считали, что Арктур находится на расстоянии 40 световых лет от нас. Поэтому они думали, что свет покинул Арктур в конце ярмарки 1893 года и путешествовал в течение 40 лет через космос. Свет от звезды олицетворял олимпийского факелоносца, который открыл выставку 1933 года.
Источник