Звезда Фомальгаут. Что с ней не так?
6 марта
Живой Космос
В 25 световых годах от Земли происходит нечто странное. Посередине космического пространства гигантская космическая рыба отрыла свой рыбий рот. Наверное для того, чтобы произнести ту самую знаменитую фразу, которую когда-либо говорили рыбы с экранов телевизоров и кинотеатров: «Всё это бред. Не говорят ни рыбы, ни коты!» (шутка)
Сегодня мы поговорим об одной из самых удивительных звёзд, обнаруженных в космосе. Её имя - Фомальгаут. Или, по-арабски, «рот рыбы». Что удивительно, по странному и почти мистическому стечению обстоятельств, Фомальгаут находится в созвездии «Южная Рыба». Любили, видать, древние арабы, и свет знаний несть, и рыбку съесть (шутка).
Кадр из мультфильма «Кот в колпаке». Режиссёр Алексей Караев. 1984 г.
Из средней полосы России и прилегающих к ней районов звезду можно увидеть только в конце лета. И это печально. Потому что Фомальгаут - одна из самых ярких звезд на небе. По этому показателю она находится на18 месте. Именно поэтому её можно найти в самых старых звёздных каталогах. Однако на самом деле только совсем недавно учёные выяснили, настолько действительным уникальным является этот космический объект, когда наблюдали его в свои большие телескопы.
Итак, давайте сегодня вспомним о том, что на настоящий момент известно о звезде Фомальгаут.
Самое интересное - звезда светит примерно в 17 раз ярче нашего Солнца. Кроме того, она почти в два раза больше и тяжелее нашей звезды и, соответственно, горячее. Температура поверхности объекта - более 8000 градусов. Звезда принадлежит к спектральному классу А, а это значит, что она большая, горячая и относительно молодая.
Возраст Фомальгаута оценивается всего лишь в каких-то жалких 400 миллионов лет. И, как это обычно бывает с такими большими звёздами, она проживёт недолго, и закончит фазу своего активного существования в возрасте около миллиарда лет.
Однако есть и хорошие новости: звезда Фомальгаут проводит свою сравнительно короткую звёздную жизнь вовсе в одиночестве. Поскольку является членом тройной звёздной системы. Которая весьма необычна.
Как найти Фомальгаут. Оказавшись в Южном полушарии, ищите вот такое. (Цветные линии воображаемые и нанесены для наглядности!) Из открытых источников
Первым товарищем Фомальгаута является звезда Фомальгаут B. Этот объект похож на Солнце, и находится на расстоянии почти одного светового года от Фомальгаута. Такие большие расстояния необычны для двойных звёздных систем. Однако это всё ерунда. Потому что третья звезда системы находится еще дальше! Это Фомальгаут C или LP 876-10. Здесь мы имеем дело с небольшим красным карликом, удалённым от Фомальгаута на расстояние 2,5 световых года.
Несмотря на такие приличные расстояния, все три звезды гравитационно связаны между собой. И тот факт, что они образуют кратную систему, в которой отдельные звезды расположены так далеко друг от друга, не единственная особенность системы. Но об этом чуть позже. А сейчас посмотрим на Фомальгаут поближе.
Звезда задаёт загадки астрономам уже очень давно. А в 1983 году был обнаружен явный избыток инфракрасного излучения, который от неё исходит. Причина этой аномалии была быстро установлена - появилась гипотеза, что звезда просто окружена пылевым диском. Эта пыль нагревается, а затем снова испускает тепло в инфракрасном диапазоне.
Фомальгаут - это одна из первых звёзд, у которых было обнаружено нечто подобное. Однако потребовалось некоторое время, прежде чем появилась возможность разглядеть пылевой диск Фомальгаута в деталях.
К счастью, сейчас в космосе работает множество инфракрасных телескопов, которые могут обнаружить тепловое излучение пыли, и сделать качественный снимок пылевого диска вокруг Фомальгаута. А если быть точнее, то дисков. Потому что их... несколько! Оказалось, что звезда окружена пылевыми кольцами, самое внутреннее из которых почти непосредственно «примыкает» к ней. Частицы пыли в этом кольце очень мелкие, всего несколько десятков нанометров в диаметре.
Пыльные диски Фомальгаута от телескопа Джеймс Уэбб. Из открытых источников
Но чем дальше от звезды, тем крупнее становятся эти частицы. Внутреннее пылевое кольцо Фомальгаута заканчивается примерно на том расстоянии, на котором находится орбита Земли вокруг Солнца - 1 астрономическая единица. Затем идёт разрыв, а после начинается широкий внешний пылевой диска. Он появляется примерно на орбите Нептуна, если бы дело происходило в Солнечной системе, и простирается на расстояние не менее 130 астрономических единиц от Фомальгаута!
На самом деле пыль вокруг звезды не является каким-то необычным явлением. В конце концов все звезды рождаются из неё. Они возникают из больших облаков, полных газа и пыли, и всегда остаётся немного материала, который затем концентрируется в диске вокруг молодой звезды. Конечно, мы не можем видеть все частицы пыли напрямую. Однако, как уже отмечалось выше, они нагреваются теплом звезды, после чего снова отдают тепло в виде инфракрасного излучения.
И длина волны этого излучения зависит от размера частиц пыли. Вот почему мы знаем, что частицы пыли во внешнем диске имеют размер около нескольких микрометров. И это очень интересно: ведь пыль такого размера на самом деле должна быстро «выдуваться» звёздным ветром. Фактически, через 400 миллионов лет от такой пыли уже не должно было остаться и следа.
Но на самом деле её всё ещё очень много. А значит эту пыль кто-то производит. Это может происходить в результате, например, столкновений. Вокруг Фомальгаута много астероидов и комет, и они вполне могут сталкиваться друг с другом и образовать пыль.
Данные наблюдений позволяют сделать расчёты, которые показывают, что потребуется около 10 триллионов комет с типичным размером в один километр, чтобы произвести столько пыли, сколько наблюдается в системе Фомальгаута.
Это звучит как ужасающе много. Однако, на самом деле, это не совсем так. Солнечная система, например, тоже окружена кометным облаком (Облако Оорта). И, по разным оценкам, там тоже находится несколько триллионов объектов.
Астрономам также известно, что объекты Облака Оорта изначально располагались и во внутренних пределах Солнечной системы. Остатки этого материала они называют «поясом астероидов».
И нельзя забывать: Фомальгаут намного моложе Солнца. Нашей звезде 5 миллиардов лет, а Фомальгауту всего 400 миллионов. У нашей планетной системы было гораздо больше времени для того, чтобы очистить свою внутреннюю часть от ненужного мусора.
Если говорить упрощённо, Фомальгаут до сих пор сидит в белой панамке в песочнице, и насыпает жёлтой металлической лопаткой песок в кузов деревянного искусственного грузовика. Хотя это, конечно, если говорить слишком упрощённо.
Если бы это было так, то в системе была бы сплошная пыль. Однако астрономы видят большой разрыв между пылевыми кольцами.
Так может быть там уже образовались планеты? Потому что в Солнечной системе так и было: сначала была только пыль, потом появились астероиды и кометы, и из них, соответственно, возникли планеты. Разрыв между пылевыми кольцами в системе Фомальгаута также может указывать на то, что, возможно, там уже существуют более крупные объекты, которые влияют на пыль своей гравитационной силой.
Об открытии планеты вблизи Фомальгаута было объявлено в 2008 году. И не по косвенным признакам. Эта планета даже наблюдалась визуально!
Космический телескоп Хаббл сделал снимок, показывающий планету в виде маленькой светящейся точки, находящейся среди пылевых колец Фомальгаута. Было подсчитано, что она имеет примерно половину массы Юпитера и находится в 114 раз дальше от его звезды, чем Земля от Солнца.
Планета была названа «Дагон» в честь месопотамского бога погоды, изображавшегося в виде... рыбы! И если бы Дагон действительно существовал, это была бы не только чрезвычайно захватывающая планета, но и первая планета, которую можно было бы увидеть напрямую.
Но не зря было употреблено сослагательное наклонение. В течение нескольких лет после его открытия астрономы подозревали, что всё может быть иначе. И что возможно, это была вовсе не планета, а плотное облако, состоящее из пыли и мусора, образовавшееся в результате столкновения двух крупных астероидов.
Что и подтвердилось в 2020 году. Астрономы наблюдали, как гипотетическая «планета» становилась всё больше, и при этом светилась все тусклее. Именно этого и следовало ожидать от облака обломков, которое продолжает постепенно разлетаться в разные стороны.
Но это вовсе не означает, что в системе Фомальгаута нет планет. Просто либо их еще не обнаружили, либо они еще не появились. А возможно, они есть у Фомальгаута C. У маленькой далёкой звезды-компаньона в 2013 году также был обнаружен пылевой диск. Тогда же были найдены доказательства существования там комет и астероидов.
Да, тройная звёздная система необычна из-за своих больших расстояний. Однако тройная звёздная система с двумя пылевыми дисками - это действительно нечто особенное!
Что бы ни происходило во рту рыбы, это будет очень интересно для астрономии.
Всем добра.
via