Из чего состоит звезда алькор. Кратные звёздные системы

:: 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!

Угловое расстояние между Мицаром и Алькором близко к 12 минутам дуги, что немногим больше трети видимого лунного диска. Но кажущаяся близость этих двух звезд друг к другу вызвана лишь их невообразимой удаленностью от нашей Земли. В действительности же расстояние между Мицаром и Алькором по крайней мере в 17000 раз больше расстояния от Земли до Солнца и близко к двум с половиной биллионам километров!

Вы, конечно, поражены этим чудовищным числом. Но, увы в мире все относительно. В масштабе обычных межзвездных расстояний Алькор все-таки близок к Мицару - расстояние между ними в 16 раз меньше расстояния между Солнцем и Альфой Центавра. Поэтому не исключено, что Мицар и Алькор составляют физически взаимосвязанную систему двух звезд, обращающихся вокруг общего центра тяжести. Правда, этого движения никто еще не заметил. Впрочем, здесь трудно рассчитывать на быстрый успех, ведь период обращения Алькора вокруг Мицара должен составлять не менее двух миллионов лет. Что же удивительного в том, что за сотни лет непрерывных наблюдений астрономы пока не обнаружили заметного смещения Алькора по его орбите?

Уже в самый небольшой телескоп легко заметить, что Мицар состоит из двух звезд, сливающихся для невооруженного глаза в одну звезду. Открыл это впервые астроном Риччоли, современник Галилея. Обе звезды - Мицар А и Мицар В - белые горячие звезды-гиганты. Обе они обращаются вокруг общего центра масс с периодом порядка двадцати тысяч лет!

Но это не все. С помощью спектрального анализа удалось установить, что Мицар А в свою очередь состоит из двух почти соприкасающихся звезд, кружащихся в бешеном космическом вальсе,- как иначе охарактеризовать эту систему, в которой период обращения равен всего двадцати с половиной суткам!

Повторяю, заметить эту двойственность ни в один телескоп нельзя. Только тонкие спектральные эффекты убеждают нас в ее реальности.

Какая удивительная система из четырех солнц, водящих в пространстве замысловатый хоровод!

В созвездии Большой Медведицы немало двойных звезд. Но среди них особенно примечательна звезда, обозначаемая буквой ξ, расстояние до которой равно 25 св. годам. Ее можно отыскать под задними “лапами” Большой Медведицы, близко к созвездию Малого Льва.

Две желтые, почти одинаковые звездочки, блеском 4,4m и 4,9 m , очень похожие на наше Солнце, обращаются вокруг общего центра масс с периодом 60 лет. “Кси” Большой Медведицы - первая двойная звезда, для которой в 1830 г. была вычислена орбита (одной звезды относительно другой) и надежно определен период обращения. Тем самым впервые было показано, что закон всемирного тяготения проявляет себя и в мире звезд. Много позже открыли (опять с помощью спектрального анализа), что звезды ξ А и ξ В в очередь имеют звезды-спутники, для одного из которых период, обращения равен 669, а для другого всего 4 суткам.

Снова система из четырех солнц, и на этот раз уже бесспорно физически связанных друг с другом!

Внимательные наблюдения показывают, что многие из звезд Большой Медведицы - главным образом те, которые доступны изучению лишь в телескоп,- меняют свой блеск.

Из всех переменных звезд Большой Медведицы обратим внимание лишь на одну, принадлежащую к типу так называемых затменных переменных звезд. Звезда W Большой Медведицы, о которой идет речь, совсем не обычна. Более того, она уникальна, и не только в Большой Медведице, но и вообще на звездном небе.

Рис. 32. Звезда типа W Большой Медведицы

Две звезды, составляющие эту систему, так близки друг к другу, что под действием взаимного тяготения они изменили обычную для звезд шарообразную форму и превратились в вытянутые дынеобразные эллипсоиды (рис. 32). Кружась вокруг общего центра масс, эти два дынеобразных светила постоянно направлены друг к другу своими наиболее “острыми” сторонами. Всего около восьми часов нужно для того, чтобы обе звезды снова вернулись в исходное положение.

Нетрудно сообразить, что, водя хоровод, звезды, составляющие W Большой Медведицы, поворачиваются к земному наблюдателю то более узкой, то более широкой своей частью. Ясно, что при этом меняется и количество света, посылаемого звездами в сторону Земли. Ни в один телескоп в отдельности они неразличимы. Все сведения о W Большой Медведицы почерпнуты из тщательного анализа кривой изменения ее блеска, который меняется в пределах от 7,8m - до 8,6m.

Вот теперь и представьте себе, как необычно выглядело бы земное небо, если бы Солнце заменить этой уникальной звездой из созвездия Большой Медведицы. Вместо спокойного ослепительного светила по небу перемещались бы два дынеобразных почти соприкасающихся солнца!

В созвездии Большой Медведицы есть шесть ярких туманностей, значащихся в каталоге Мессье под номерами 81, 82, 97, 101 108 и 109. Пять из них весьма сходны по своей природе и представляют собой далекие звездные системы - галактики. Шестая туманность, обозначаемая символом М 97, резко отличается от остальных.

Прежде всего - это не звездная система, а исполинское шарообразное облако светящегося газа. Внешне туманность отдаленно напоминает диски планет, и потому, как уже говорилось, образованиям такого рода присвоено наименование планетарных туманностей. В мощные телескопы планетарная туманностьиз созвездия Большой Медведицы отдаленно напоминает физиономию совы, за это ее астрономы неофициально называют “Совой”.

В центре туманности, как обычно, видна очень горячая белая звездочка. Есть основания думать, что газы, образующие туманность, когда-то были выброшены центральной звездой при каком-то не вполне понятном взрывном процессе. Во всяком случае в настоящее время туманность расширяется во все стороны от звезды - явное указание на породивший ее источник.

Туманность “Сова”- очень далекий и трудный для наблюдения объект - расстояние до нее равно 2290 парсеков, а видимый блеск около 12m. Зная видимый угловой диаметр туманности, легко подсчитать, что на самом деле она по диаметру почти в 230 000 раз больше поперечника земной орбиты. И все-таки это объект нашей звездной системы, нашей Галактики. Лишь несовершенство телескопа Мессье заставляло исследователя смешать в своем каталоге газовые туманности с другими звездными системами.

Из сокровищ Большой Медведицы, скрытых от невооруженного человеческого глаза, упомянем лишь три звездные системы - М101, М81 и М82.

Галактика М101 может быть найдена в небольшой телескоп в виде маленького светящегося туманного пятнышка - 7,9 зв. величины - недалеко от Мицара, “над” хвостом Большой Медведицы. На рис. 33 приведена ее фотография - великолепная звездная спираль, которую благодаря игре случая мы видим “плашмя”. Миллиарды солнц составляют эту великую звездную систему. Тысячи, а может быть, и миллионы планет этой галактики населены существами, занесшими в свои звездные каталоги и нашу Галактику-ведь “оттуда”, из туманности М101, она видна отлично. Если бы у них были “сверхтелескопы”, позволяющие рассмотреть все, что делается на нашей Земле, людей они бы не увидели. В их поле зрения Земля предстала бы такой, какой она была около 8 миллионов лет назад,- столько времени требуется лучу света для преодоления расстояния между М101 и нашей Галактикой!

Мицар и Алькор – самая известная звездная пара на небе. Есть даже легенды, что в элитные древнеегипетские войска фараонов, армии Персов и ближневосточных кочевников набирали только тех, кто мог различить эти звезды. Существует арабская пословица: «видит Алькор, но не замечает Луны». Она обращалась к человеку, который подмечает лишь пустяки, но не хочет видеть серьезных вещей. И даже сегодня, для того чтобы убедиться в остроте зрения, достаточно различить Алькор на ночном небосводе (своеобразная замена популярному у офтальмологов тесту Снеллена).

Где находятся Мицар и Алькор?

В созвездии вторая звездочка в изгибе ручки Большого Ковша – Мицар. Бледноватый напарник последней – это Алькор. Их также именуют Конем и Всадником. Как далеки они от нас? Находятся ли они близко друг другу или мы видим лишь оптическую иллюзию? То есть одна звезда может быть ближе к Земле, а другая намного дальше. С другой стороны, если между ними небольшое расстояние, тогда можно говорить о силе взаимного притяжения наподобие той, что существует в Солнечной системе. Эти и многие другие вопросы терзали умы астрономов столетиями, пока не настал аэрокосмический век, раскрывший многие доселе неизвестные тайны.

Нахождение звездной пары Мицара и Алькора на звездном небе (Ковш Большой Медведицы)

Любительский рисунок пары Мицар и Алькор. Зарисовка, сделанная при наблюении в 16-дюймовый рефлектор на увеличении 260х. Желтая звезда между Мицаром и Алькором – Sidus Ludoviciana (Звезда Людвига). Источник: Iain P./CloudyNights.com

Наблюдения Мицара в телескоп

Лучше всего смотреть на Мицар и Алькор в телескоп при минимальном увеличении, потому что можно сразу оценить великолепие картины, которая открывается при взгляде на них в составе с окружающими звездами. Цвет звезд – алмазно-белый или «светло-изумрудный». Угловое расстояние между ними составляет 708,55″ или 11,8′. При наблюдении в телескоп Мицар виден как двойная звезда, состоящая Мицар А и Мицар В . Последняя имеет звёздную величину 4,0 и спектральный класс A7, расстояние между Мицаром A и Мицаром B – 380 а. е. (15 угловых секунд), период обращения - несколько тысяч лет.

Точные измерения, проведенные в 2009 году астрономами Рочестерского университета, подтвердили, что звезда Мицар (ζ UMa) и ее «Всадник» находятся физически близко друг к другу в составе системы из 6 звезд. А вот звезда Людвига (Sidus Ludoviciana) , расположенная в одном поле зрения между Алькором и Мицаром, но не входящая в их систему, служит ярким примером оптической иллюзии или оптического спутника.

Конь и Всадник в войне последователей Коперника и Птолемея

Сегодня никого не удивляет то, что Земля движется по орбите вокруг Солнца, но 400 лет назад все было иначе. Теории о трех китах уже не было, но научное сообщество продолжало верить в то, что Земля – центр Вселенной или хотя бы Солнечной системы. Галилей (ярый сторонник прогрессивной теории Коперника) попытался низвергнуть представления Птолемея о мироздании, используя интересный факт. Закройте один глаз при просмотре данного текста, а затем посмотрите другим. Текст сдвинулся, не так ли?! Точно так же при смещении точки наблюдения, зная расстояние между ними, называемое базой, и угол смещения наблюдаемого объекта, можно вычислить расстояние до указанного объекта. На практике, если Земля стоит неподвижно, никакой достаточной базы не будет, но если она движется по орбите, то через полгода база будет достаточной для определения расстояния до звезд на основе угла смещения. При этом небольшое смещение звезды на небе при описываемом методе астрономы называют параллаксом. Галилей взял пару звезд – Мицар и Алькор . Он логично предположил, что более тусклая звездочка должна лежать дальше, а яркая ближе. Соответственно, логично предположить, что параллакс последней будет больше. Осталось только измерить расстояние между ними с интервалом в полгода. Это куда проще, чем рассчитывать смещение отдельной звезды. Бенедетто Кастелли слегка доработал идею, добавив к измерениям упомянутую нами звезду Людовика, так как она образовывала вместе с Алькором и Мицаром почти правильный равнобедренный треугольник, поэтому любое угловое смещение можно было запросто определить. Именно тогда обнаружилось, что Мицар состоит из двух звезд. Лучшей пары для определения параллакса нельзя было придумать. Неточность приборов того времени и мнение, что пара звезд была оптической, а не физической обрекли на провал все попытки Галилея и других доказать правоту Коперника. Ведь рядом находящиеся звезды всегда показывают одинаковые параллаксы. Только формулировки законов Ньютона помогли наконец разобраться в сути вопроса до конца.

Череда неурядиц с определением астрономических параметров рассматриваемой пары звезд не в последнюю очередь были связаны с неточным определением их размеров. Астрономы прошлого логично предполагали, что достаточно взять для сравнения Солнце и на основе его размеров определять удаленность звездочек. Но им было невдомек, что видели они не диски далеких звезд, а чаще различные оптические искажения в телескопе или кружки Эйри – дифракционные диски, которые возникали на пределах разрешения телескопов. Наблюдатель мог видеть просто рассеяние яркого света, которое надо было убирать с помощью специальной бленды. На самом деле все, что реально можно было различить в самые передовые телескопы того времени – это небольшие светящиеся точки.

Лишь к XIX веку обнаружили физическую связь между многими двойными звездами и научились определять параллаксы. В это время научное сообщество впервые осознало истинные масштабы Вселенной. Сегодня же известно, что Мицар и Алькор находятся на расстоянии около 80 световых лет от Земли. Они летят в пространстве примерно в одном направлении вместе с еще четырьмя яркими звездами ковша Большой Медведицы. На небе звезды разделяет почти 12 угловых минут. Подсчитано, что на самом деле расстояние между звездами составляет десятки тысяч астрономических единиц!

Для справки: 1 а.е. равна среднему расстоянию между Землей до Солнцем, то есть примерно 150 млн км.

Алькор В” desc=”Фотография Алькора В. Алькор А – черный круг. Цена деления шкалы – угловая секунда, эквивалент 25 а.е. По данным University of Rochester, работа группы астрономов под руководством Эрика Мамажека

Интересно, что Мицар был не только первой из обнаруженных в телескоп двойных звездочек, но еще и стал первой двойной звездой, которую сфотографировали еще в середине XIX столетия. В конце концов, как уже упоминалось ранее, недавно число обнаруженных звезд в системе Мицар – Алькор было доведено до 6, что и обеспечило достоверную доказательную базу гравитационной связи Коня и Всадника. Это было необходимо, так как ранее считалось, что суммарной массы звезд в этой системе недостаточно для удержания их на орбите. Обнаружился же спутник у Алькора – Алькор B, который располагается в одной угловой секунде от основной звезды. Для этого понадобился 6.5-метровый телескопа MMT с инфракрасной камерой, расположенный в Аризоне. Суммарно открытие типичного красного карлика доводит общую массу системы до 9 солнечных масс.

Есть предположение – дальнейшее развитие науки и техники приведет к еще более завораживающим открытиям, что обязательно будет отражено на нашем ресурсе.

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.

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?