Удивительная астрономия
Шрифт:
Что же появляется в конечном итоге? Появляется один из самых причудливых и вместе с тем один из самых многочисленных объектов Галактики – двойная звезда.
Звезды двойные и тройные
В глубокой древности арабские астрономы, проводя наблюдения за созвездием Персея, обнаружили одну странность в поведении его второй по видимой величине звезды, обозначаемой в греческой традиции буквой «бета». Рядом с бетой Персея находятся две ярчайшие звезды другого созвездия – альфа и бета Кассиопеи, так что ученым было очень удобно сравнивать блеск этих трех соседей по небосводу.
Выяснилось, что на
Со временем ученые обнаружили немало переменных звезд, большинство из которых открыто после 1820 года. У разных светил различные причины переменности, но вот для Алголя такой причиной являются затмения: бета Персея меняет свой блеск потому, что является двойной звездой .
Компоненты двойной звезды
Так называется система из двух звезд, расположенных настолько близко, что своим взаимным притяжением эти светила заставляют друг друга обращаться вокруг общего центра масс (барицентра). Со стороны выглядит так, словно два огромных огненных шара кружатся в танце. Разумеется, во время такого танца к земному наблюдателю поворачивается то один, то другой «плясун». Но от нас такие подробности ускользают, потому что двойная система очень далека и видится землянам единой звездочкой. А поскольку у компонентов двойной звезды нередко разная светимость, то и блеск видимой с Земли «единой» звездочки колеблется.
Первым «охотником» за двойными звездами был упомянутый выше российский астроном немецкого происхождения Василий Струве, под руководством которого ученые обнаружили почти 8000 двойных систем. Из них В. Я. Струве лично открыл 2343 двойные звезды. Для этого ему пришлось проанализировать данные о блеске и движении 120 тысяч светил!
Двойные звезды встречаются в Млечном Пути очень часто, так что они, скорее всего, более типичны, чем звезды одиночные. Астрономы подозревают, что почти каждая звезда рождается на свет с парой, но затем некоторые пары распадаются, отчего множится число звезд-одиночек. Если бы такого распада не происходило, то одиночные светила считались бы редкостью в Галактике.
Заметим, что сейчас речь идет о физических двойных звездах . Кроме них, известны оптические двойные звезды . Так называют светила, которые кажутся земному наблюдателем очень близко расположенными, а для невооруженного глаза могут даже сливаться. Но при этом оптические двойные звезды разделены огромным расстоянием и не образуют пару, которая удерживается силами тяготения.
В настоящей (физической) двойной системе обе звезды взаимодействуют как планета со спутником. Именно поэтому наиболее массивный из ее компонентов условно считается главной звездой, а малый компонент – спутником. Те двойные системы, в которых спутник способен заслонять (затмевать) главную звезду, называются затменными переменными звездами. Алголь, бета Лиры и W Большой Медведицы являются типичными затменными переменными.
Совершенно фантастический объект – W Большой Медведицы. В этой двойной системе оба компонента – солнцеподобные звезды классов F и G, которые расположены столь близко, что соприкасаются наружными оболочками. Во время обращения вокруг барицентра обе звезды трутся друг о друга, словно шестеренки в часовом механизме. Бушующая огненными вихрями плазма постоянно перетекает с одного светила на другое. Скорость обращения звезд ужасно велика, так что период затмений составляет здесь всего-навсего 8 часов!
По всей видимости, новые звезды, ярко вспыхивающие на небе, также относятся к двойным системам. Впервые астрономы заподозрили это после открытия в 1954 году затменности у DQ Геркулеса. Тогда стала постепенно вырисовываться модель, которая объясняла причину взрыва новых звезд и отвечала на вопрос, почему некоторые новые звезды взрываются дважды.
Компактным компонентом в системе новой звезды является крохотная, но очень плотная и массивная звезда – белый карлик . Карлик почти ничего не излучает и поэтому не виден в телескопы. Главным компонентом является бывший гигант, который регулярно «сливает» свое газовое вещество на белого карлика, действующего по отношению к своему соседу как пылесос. Поскольку потоки газа не могут в одночасье перелиться на спутник, вокруг карлика образуется газовый диск. Получается каскадный «водопад» плазмы: гигант отдает свое вещество сначала в диск, а оттуда уже газ регулярно перекачивается на поверхность карлика.
Главный газ звездной плазмы – это, конечно, водород. Когда он достаточно обогащен углеродом и азотом, то способен порождать взрывную реакцию на поверхности спутника. Этот взрыв виден с Земли как вспышка новой звезды. Но при этом взрывная волна полностью уничтожает запасы газа на карлике и разрушает диск вокруг него. Иногда последствия космической катастрофы таковы, что прежний механизм восстановиться уже не может. Но если все-таки диск начнет восстанавливаться, то в будущем можно ожидать очередную вспышку новой звезды.
Восстановление диска сегодня астрономы наблюдают у переменной BV Кормы, полностью восстановившийся диск у переменной U Близнецов, а вот UX Большой Медведицы явно находится в состоянии, близком к взрыву, отчего эта двойная система называется «новоподобной» звездой.
Наряду с двойными звездами науке известны кратные системы – тройные и даже четверные. Кстати, ближайшая к Солнцу звезда является тройной. Речь идет об альфе Центавра, которая включает в себя два солнцеподобных компонента класса G и красного карлика класса М, известного под названием Проксима (Ближайшая).
Наверное, было бы замечательно поселиться на планете в системе двойной звезды, чтобы встречать по два рассвета и по два заката за сутки. Но, к сожалению, такие планеты – большая редкость в Галактике, это скорее исключение из правил. Раньше говорилось, что туманность в очаге звездообразования развивается двумя путями – или звезда с планетной системой, или двойная звезда. Это означает, что звезды с планетными системами вряд ли могут быть двойными, а двойные звезды вряд ли обладают собственными планетами.