«Вега» является одним из самых популярных звездных светил, которые видимы в области северного полушария Земли. Ученые-астрономы узнали массу увлекательной информации об этом чудесном светиле. И все это – благодаря точным методам астрономического наблюдения.
Было решено отобрать десять фактов про звезду. Часть из них, вероятно уже хорошо известна всем любителям науки астрономии, однако что-то, может быть, станет открытием.
Летними вечерами, многие из нас смотрят на небо, в попытках отыскать хотя бы одну звезду на сумеречном фоне. Глядя непосредственно в зенит, где небо намного темнее и чище, нежели у горизонта, взгляд каждого человека наверняка замечал одну голубовато-белую точку.
Эта точка – звезда «Вега». «Вега» является одной из самых популярных звезд, которые можно увидеть в области северного полушария нашего Земного шара.
Также, «Вега» – не только главная звезда в созвездии «Лиры» (α Лиры), она также является главной звездой всего летнего небосвода. Она значительно выделяется на фоне других ярчайших звезд, видных на нашем небе благодаря достаточно удобному месторасположению. «Вега» господствует в небе, высоко над Земным шаром начиная с последних месяцев весны и до середины осени. Кульминация ее сияния происходит ночью, в конце июля. В августе и в сентябре «Вега» блистает по вечерам. В этот период времени лучше всего рассматривать звезду в телескоп или совершать всевозможные астрономических наблюдения: звезды «Арктур» и «Капелла» находятся довольно низко над Земным горизонтом, а прекрасные зимние звезды еще не видны на небосклоне.
Помимо этого, «Вега» возглавляет «Большой Летний Треугольник», который является самым известным астеризмом после «Ковша Большой Медведицы». Сложно не заметить настолько удивительную звезду. «Вега» обладает ровным и достаточно сильным голубовато-белым сиянием, из-за этого уникального свойства, астрономы ее очень часто сравнивают с драгоценным камнем – сапфиром.
Название звезды, «Вега» как ни странно имеет арабские корни, оно берет начало от словосочетания «ан-Наср аль-Ваки» или «an-nasr al-wāqi». В переводе с арабского это обозначает «Падающий Орел». Арабские ученые, в отличие от древнегреческих, видели в созвездии «Лиры» не музыкальный инструмент, а хищную птицу, падающую к горизонту. Поэтому «Веге», самой яркой из звезд в этом компактном созвездии, дали они называние такое же, как и всему созвездию в целом.
«Вега», как и большинство других ярких звезд на нашем небосклоне, окружена древними легендами и мифами. В одном самом красивом сказании, которое чрезвычайно популярно на Дальнем Востоке, говорится, что «Вега» — это небесная богиня, принцесса. В Японии ее называют Танабата, а в Китае она — Ци Си. Однажды, она влюбилась в простого человека (на небе юношу представляет звезда «Альтаир»), и, ее отец, узнав об этом – пришел в ярость. Он запретил «принцессе» видеть обычного смертного юношу. Как мы можем увидеть в телескоп – действительно, на небе звезды «Вега» и «Альтаир» разделены между собой полосой «Млечного Пути», будто непроходимой и широкой небесной рекой. Только один раз в год, когда случается седьмая ночь седьмой луны, тысячи сорок образуют из своих трепещущих в ночи крыльев своеобразный мост через «Млечный Путь». Таким образом, влюбленные имеют возможность воссоединиться. После того, как такая возможность исчерпает свое время, то есть – после расставания влюбленных, «слезы» принцессы Танабаты льются на Землю. В этот период времени, мы можем наблюдать в небе метеоры из потока Персеиды, которые ассоциируются со слезами «Веги».
Однако «Вега» — это не только наличие разнообразных мифов и легенд. С помощью новейшего технического оборудования, позволяющего предоставить нам возможность точных методов наблюдения, ученые-астрономы узнали множество увлекательных известий об этой чудесной звезде.
Факт № 1. Звезда «Вега» является второй звездой, вычисляемой по яркости в северном полушарии Земного шара.
Уже множество раз было сказано, что «Вега» — это одна из самых ярких звезд летнего земного неба. И только четыре звезды в космическом пространстве (не учитывая яркость Солнца) превосходят это небесное тело по блеску. Этими звездами являются: «Арктур», «Сириус», «Альфа Центавра» и «Канопус». При этом, для наблюдений большинству жителей нашей планеты.
доступны только две звезды: «Сириус» и «Арктур». Обе звезды расположены на небе южнее чем «Вега» (а в северном полушарии находится только «Арктур»). Именно поэтому вышеупомянутые звезды являются сезонными. «Вега» никогда не заходит за горизонт севернее пятидесяти градусов северной широты, даже зимой ее можно наблюдать в северной части неба.
Факт № 2. «Вега» — первая звезда с параллаксом.
Насколько далеко от нас расположены звезды? До самых ближайших звезд в космическом пространстве ученые-астрономы измеряют расстояния напрямую. Для этого они используют метод тригонометрического параллакса. В результате вращения Земли по своей орбите вокруг Солнца, ближайшие звезды должны быть смещены на фоне более удаленных звезд, описывая эллипсы или покачиваясь в пространстве с периодом в один год. Зная угол смещения звезды, и, расстояния от планеты Земля до Солнца, можно найти расстояние до звезды, используя лишь одно математическое действие. Тем не менее, амплитуды подобных покачиваний являются настолько незначительными, что достаточно долгое время ученые не имели возможность обнаружить параллаксы звезды даже при помощи новейших телескопов.
Первым ученым, которому удалось получить самый достоверный параллакс – русский ученый-астроном Василий Струве. Он совершил свое открытие в 1837 году. Василий Яковлевич обозначил значение параллакса для звезды «Вега». Ничтожно малым оказалось смещение звезды на фоне других далеких звезд. В то время, оно было равным 0,125 угловых секунды дуги, современное же значение параллакса для небесного тела очень близко к прошлому, оно составляет 0,130″. Приблизительно под таким же углом мы способны увидеть человеческий волос на расстоянии двухсот метров.
Столь незначительная величина параллакса означала, что звезды расположены очень далеко от нашей планеты. Так, «Вега» расположена на расстоянии более двухсот тридцати триллионов километров или двадцать пять световых лет от планеты Земля. И, тем не менее, она является одной из самых близко расположенных к нашей планете звезд.
Спустя несколько лет, астроном Струве получил уже иную величину для параллакса звезды «Вега». Она составила 0,262″. Подобное расхождение с первоначально измеренной величиной настораживало ученого. Тогда и Струве, и многие ученые-астрономы, отдали предпочтение в определении расстояния до небесных тел Бесселю. В 1838 году, Бессель опубликовал вычисленное им значение параллакса для небесного тела «61 Лебедь».
Факт № 3. «Вега» — первая звезда, которую сфотографировали после Солнца.
Директор обсерватории в Гарварде, Уильям Бонд (William Cranch Bond), вместе с фотографом-экспериментатором Джоном Уипплом (John Adams Whipple), ночью 1850 года, с 16 на 17 июля, сумели получить дагерротип «Веги». Фотоснимок был сделан благодаря 15-дюймовому Большому рефрактору обсерватории. Это был один из первых закрепленных неподвижно телескопов в Соединенных Штатах Америки. Выдержка фотоснимка составила сто секунд. Таким образом, «Вега» стала первой звездой, сфотографированной после Солнца. Чуть позже уже были получены фотоснимки «Алькора», «Мицара» и «Сириуса», а также многих других звезд.
Факт № 4. «Вега» – нестандартная звезда-стандарт.
С середины девятнадцатого века, в то время, когда ученый Людвиг Зейдель (Ludwig Seidel) определил звездные величины двухсот восьми звезд по блеску «Веги», альфа созвездия «Лиры» стала использоваться в астрономии как стандарт для измерения звезд. «Вега» — это также звезда с тщательно вымеренными физическими характеристиками. Под характеристиками подразумевается цвет, блеск, температура космического тела. Основываясь на данных о звезде «Вега», а также, на данных еще шести звезд класса «A0V» (приравненных к стандартным и расположенных достаточно близко к Солнцу, в результате чего, их показатели не искажаются межзвездной пылью), была спроектирована общепринятая на сегодняшний день фотометрическая система UBV.
Однако в двадцатом веке, ученые обнаружили у «Веги» некоторые проблемы. В первую очередь, ученые-астрономы обнаружили тот факт, что блеск «Веги» является не постоянным, он колеблется в незначительных пределах. Первые сообщения об этом факте появились в 1918 году, однако и поныне достоверный статус звезды не подтвержден. Одни ученые являются приверженцами мнения, что изменяется блеск звезды «Вега в пределах сотых долей звездной величины, другие ученые, наоборот, находят его постоянным. Существует вероятность, что «Вега» принадлежит к группе звезд типа «δ Щита», в частности, такое утверждение имеет место на сайте «CDS» (Международного центра астрономических данных). Однако ничто до сих пор не указывает на то, что небесное тело сходит со своей главной последовательности.
В шестидесятых годах прошлого века, была обнаружена более серьезная проблема. Выяснилось, что для своего спектрального класса, звезда «Вега» является слишком горячей и яркой. Звезда превосходит по блеску типичную звезду класса «A0V» чуть ли не в два раза. Сначала, ученые высказали гипотезу о том, что на самом деле «Вега» — двойная звезда, которая состоит из двух одинаковых по светимости и массе компонентов, и этот факт в телескоп не различим. Но вскоре, точные измерения интерферометрического и спектрального характера вынудили ученых-астрономов отказаться от своей идеи-догадки. Лишь в восьмидесятых годах прошлого века была высказана правильная гипотеза относительно причины аномальной светимости «Веги». И лишь в 2005 году, эта гипотеза была подтверждена наблюдениями астрономов.
Факт № 5. «Вега» — вертящаяся звезда.
Разгадка столь необычной для звезд светимости «Веги» заключается в ее чрезвычайно быстром вращении вокруг оси.
Обычно, ученые-астрономы измеряют скорость вращения звезд вокруг оси относительно косвенным путем. Они используют для этого данные доплеровского сдвига линий в звездных спектрах. Когда небесное тело вращается, одна часть его приближается к наблюдателю, в то время как другая часть, и вовсе наоборот – удаляется. Таким образом, линии поглощения в спектре звезды смещаются в направлении красного или фиолетового цветов. Если измерить степень возможного отклонения линий, то можно и определить скорость вращения определенной звезды. Однако подобный метод хорош, только если звезда находится в обороте к нашему обозрению экватором. Тогда мы имеем возможность измерить реальную скорость ее вращения. Что же делать, если звезда расположена к нам полюсом? В этом случае мы не сможем пронаблюдать никаких доплеровских сдвигов, вне зависимости от того, с какой скоростью будет вращаться звезда.
Достаточно длительный период времени принято было считать, что «Вега» вращается очень медленно. Спектральный анализ, проводимый учеными-астрономами, показывал довольно умеренные сдвиги линий звезды, которые соответствовали периоду в пять дней, ничто из результатов исследования не указывало на другие данные. Лишь аномальная светимость небесного тела.
В качестве очередного небольшого отступления, давайте рассмотрим, как могла бы выглядеть звезда, если бы она вращалась быстро. При достаточно быстром вращении звезды, формы ее подвержены искажению. Звезда вытягивается вдоль экватора из-за центробежной силы. А со стороны она приобретает очертания похожие мяч для регби (подобно эллипсу). Полюса звезды становятся ближе к ее горячему ядру, потому, они сами становятся и горячее, и ярче. В то же время, экваториальные области небесного тела, наоборот, становятся гораздо холоднее, чем у подобной, но вращающейся медленно звезды. Это связано с тем, что экваториальные области располагаются гораздо дальше от ядра небесного светила. Зная о таких свойствах небесного тела, не уместным ли будет предположение, что «Вега» — самая что ни на есть настоящая «звезда-волчок», которая обращена к нам своим горячим, ярким полюсом?
Подобная гипотеза может прекрасно объяснить аномальную светимость небесного тела. Выходит, что мы смотрим на ее области, которые сплюснуты, которые намного горячее, чем у подобных звезд сферической формы. Также, это показало бы, почему стандартная процедура по измерению скорости вращения «Веги» давала такие незначительные величины: по той причине, что звезда вращается «плашмя», ее вещество не удаляется, но и не приближается, когда мы наблюдаем за небесным светилом.
Проверить такую занимательную гипотезу получилось только в 2005 году, с помощью интерферометрии, на инструменте «CHARA» (в обсерватории Маунт-Вильсон). Полученные результаты наблюдения абсолютно подтвердили гипотезу ученых-астрономов. Так вышло, что экваториальный радиус «Веги» больше ее полярного радиуса на двадцать восемь процентов. Также, было обнаружено гравитационное потемнение диска небесного тела к экватору, измерена температура на различных участках ее поверхности.
Как выяснилось, «Вега» за 12,5 часов совершает «пируэт» вокруг своей оси! Для сравнения, можем взять Солнце, поперечник которого приблизительно в 2 раза меньше поперечника «Веги». Солнце проходит цикл вокруг своей оси с периодом 25,4 суток. Материя, обнаруженная на экваторе небесного тела, вращается со скоростью 274 километра в секунду, это составляет девяносто один процент от критической скорости! Если бы при вращении звезда превысила бы критическую скорость, то она неизбежно была бы уничтожена центробежными силами.
Факт № 6. «Вега» — вторая по популярности изучения звезда.
1975 ссылок на различные научные астрономические статьи, которые прямо или косвенно посвящены «Веге», предоставляет Международный центр астрономических данных, расположенный в Страсбурге. Все эти статьи были опубликованы уже после 1850 года. В общем количестве, это составляет почти на четыреста ссылок больше, чем те, что имеются на звезду «Арктур», и более чем на восемьсот ссылок больше, чем на звезду «Сириус».
Причин такой популярности «Веги» несколько. Одну из основных ролей здесь сыграла яркость небесного объекта. Также – ее близкое расположение к Солнцу, а также упоминавшееся ранее использование данной звезды как фундаментальный калибратор для разных фотометрических систем. Тем не менее, всего этого было бы недостаточно, если бы звезда не занимала бы такое удачное место на небосводе. Она проходит достаточно близко от зенита для большинства обсерваторий, расположенных в северном полушарии Земли, в разное время года. Это делает «Вегу» намного более удобным объектом для наблюдений, нежели даже «Сириус».
Факт № 7. «Вега» имеет два оптических спутника.
Если в Вашем арсенале есть бинокль или телескоп, не упустите шанс посмотреть на «Вегу». «Вега» видна, как далекое солнце голубовато-белого оттенка, окруженная десятком довольно тусклых звезд-искорок, в окуляре с малым увеличением Если хорошо присмотреться, то рядом с небесным светилом, на расстоянии пятидесяти семи градусов к югу, можно рассмотреть ее спутник 9,5m.
Спутник у «Веги» оптические. Это – звезды, случайно оказавшиеся на небе, недалеко одна от другой. На самом деле, их разделяют долгие световые года. Чтобы увидеть звезду и спутники «во всей красе», вероятно, Вам следует обзавестись телескопом с объективом не меньше ста пятидесяти миллиметров. Тогда, любознательный наблюдатель сможет увидеть купающуюся в потоках яркого света маленькую искорку. Приблизительно на один градус западней от «Веги» существует еще одна небольшая звездочка. Однако, рассмотреть ее в сиянии нашей звезды — еще более трудная задача, ее блеск составляет всего 11m. Увидеть ее можно лишь воспользовавшись продвинутым любительским телескопом.
Если атмосферные условия достаточно хорошие, то когда смотришь на «Вегу» в телескоп, кажется, словно небесное тело имеет в наличии крохотный голубой диск. В семнадцатом-восемнадцатом веках, ученые-астрономы считали, что они, в самом деле, способны видеть диски звезд в объективы своих телескопов. Только в девятнадцатом веке, ученый-астроном Эри смог доказать, что подобные «кажущиеся» диски обусловлены дифракцией света. Тем не менее, еще Галилей, наблюдая данный феномен в древности, считал его еще одним доказательством того факта, что все звезды — это своеобразные далекие «солнца». В своих записях, ученый отмечал: «…у Солнца решительно нет никаких свойств, по которым могли бы мы выделить его из всего «стада» неподвижных небесных тел». В то время, большинство людей верили, что звезды прикреплены к своеобразной хрустальной сфере.
Факт № 8. «Вега» — звезда, которая имеет околозвездный диск.
В начале восьмидесятых годов прошлого века, космическое пространство бороздил орбитальный телескоп «IRAS». Он проводил обзор пространства в инфракрасном свете. По результатам, полученным в процессе работы нового (на тот период времени) телескопа, в 1984 году, ученые-астрономы сделали объявление об открытии осколочных дисков у нескольких звезд, которые по своей свойствам и структуре похожи на «пояс Койпера» в нашей Солнечной системе. «Вега» стала одной из первых звезд, у которой был найден такой диск.
Открытие также стало первым доказательством того, что существует твердая материя и за пределами нашей Солнечной системы – у границы звезд. С тех пор, все звезды, которые демонстрируют в инфракрасной области спектра избыток излучения, называются «вего-подобными» звездами.
Уже практически тридцать лет, диск «Веги» изучается астрономами в различных диапазонах (как в инфракрасном, так и субмиллиметровом). В тепловых лучах, диск все время показывал однородную, ровную структуру. На участках спектра более длинноволных , в 1998 году, в диске обнаружили клампы – узлы пыли, расположенные на расстоянии шестидесяти и семидесяти пяти астрономических единиц от «Веги» (девять-одиннадцать миллиардов километров). Астрономы объяснили подобное явление как результат существования некой гигантской планеты на территории орбиты вокруг «Веги». Именно эта гипотетическая планета, своей гравитацией и влияет на поведение пыли. Орбита такой предполагаемой планеты, должна была иметь довольно вытянутую форму, а также – иметь большую полуось тридцать а. е. Подобные данные сопоставимы с размерами орбиты планеты Нептун.
Таким образом, «Вега» стала первой из всех ярчайших звезд, среди которых было заподозрено наличие планеты. Однако, существование планеты у звезды пока не стало достоверным фактом: даже последние наблюдения за небесным телом, с помощью инструментов, обладающих более высоким уровнем чувствительности, не подтверждают наличие никаких узлов пыли ни субмиллиметровой, ни в инфракрасной областях спектра.
Факт № 9. «Вега» — полярная звезда.
Полярная звезда популярна не от того, что она самая яркая звезда на небосклоне – так в основном думают далекие от астрономической науки люди, а потому, что на Полярную звезду указывает северный полюс нашей Земли. Однако, так было не всегда. Так как ось вращения Земли находится в постоянном движении, в пространстве, она описывает конус в период 25770 лет. Это явление называют прецессией, и оно было открыто еще астрономом Гиппархом в античные времена. В результате этой прецессии, полюс всего мира медленно странствует по небу от одного небесного светила к другому. Примерно двенадцать с половиной лет назад, полюс находился недалеко от «Веги». Однако, яркая звезда, помогала первобытным путешественникам ничуть не хуже ориентироваться в местности, чем это сейчас делает Полярная звезда.
Еще примерно через тринадцать с половиной тысяч лет, круг прецессии замкнется, а северный полюс мира вновь будет расположен менее чем в четырех градусах от яркой звезды «Веги».
Факт № 10. «Вега» значится как самая яркая звезда после Солнца в будущем.
Солнце вместе с планетами нашей системы постепенно движется в направлении к «Веге». Это совсем не значит, что наша Солнечная система столкнется с этим небесным светилом. Космические просторы слишком велики для такого рода коллизий. Тем не менее, в будущем, на промежутке времени 210-480 тысяч лет вперед, «Вега» станет самым ярким небесным светилом на ночном небосклоне нашей Земли. Через двести девяносто тысяч лет, яркое небесное тело подойдет к нашей планете на расстояние ближе 17,2 световых лет, а блеск ее будет равняться 0,81m.
После приближения, «Вега» начнет удаляться. И, через миллион лет, она перестанет быть обозримой для невооруженного глаза. Место «Веги» на земном небосклоне займут другие яркие звезды, временные попутчики Солнца в потрясающем галактическом хороводе.