Портал Сириуса Евгений Сириус Статьи Документы Разработки Фотогалерея Файлы Сайты psirius.ru © Портал Сириуса, 2004-2024. | 
|
Евгений Сириус © 15 декабря 2005 года (редакция 5 января 2014).
Белый карлик Sirius B размером меньше Земли, а весит как Солнце.
Этот снимок Сириуса, самой яркой звезды нашего ночного неба, был сделан космическим телескопом Hubble в октябре 2003 г. Хорошо известно, что Сириус это двойная звезда, которая представляет собой систему из двух звезд - яркой голубой звезды Sirius A и белого карлика Sirius B, который по яркости в 10 тысяч раз уступает Sirius A. Эти две звезды находятся на расстоянии 8,6 световых лет от Земли. Они вращаются вокруг общего центра тяжести с периодом 50 лет.
На этой фотографии яркую Sirius A не заметить просто невозможно. Но на снимке можно также найти и крошечную Sirius B (маленькая яркая точка в левой нижней части фотографии). Правда, ее удалось выявить только после переэкспонирования фотографии.
С помощью этого снимка астрономы смогли точно определить положение карлика Sirius B и так точно нацелить на него спектрометр телескопа, чтобы яркий свет Sirius A не помешал наблюдениям. В результате, применив общую теорию относительности Эйнштейна, астрономы смогли определить гравитационное красное смещение спектра Sirius B, размеры и массу этого белого карлика. Оказалось, что масса Sirius B составляет 98% от массы Солнца, а диаметр - всего лишь 12 тыс. км, то есть по размерам этот белый карлик немного меньше нашей Земли.
Кстати, наше Солнце тоже когда-нибудь станет таким же белым карликом.
Текст: Е. Волынкина (по материалам Spaceflight Now).
Сириус: рассказ о самой яркой звезде ночного неба
Зимнее звездное небо богато на достопримечательности, и главной из них может стать сам его вид, открывающийся невооруженному глазу. Никакой другой сезон в северном полушарии не может соперничать с зимой ни по обилию ярких звезд, ни по выразительности созвездий. Именно в этот период времени наблюдению доступны сразу шесть звезд ярче 1-ой величины, и среди них настоящий бриллиант ночного неба, Сириус.
Если среди созвездий чемпионом по популярности является Большая Медведица, чей ковш без труда узнают даже далекие от астрономии люди, то Сириус удерживает пальму первенства среди звезд. Тому есть несколько причин, но главная из которых состоит в том, что ни одна из звезд ночного неба не может сравниться в блеске с Сириусом. После Солнца, Луны и трех планет - Венеры, Юпитера и Марса в годы противостояний - Сириус - самый яркий объект на нашем небе. Неудивительно, что современное название звезды происходит от греческого слова, означающего "яркий", "блестящий". Эта особенность Сириуса в сочетании с возможностью наблюдать звезду практически из любого региона Земли придавали ему особое значение в культуре многих народов мира.
Нет ничего удивительного, что на заре человеческой цивилизации, когда наблюдение за небом велось для сугубо практических нужд (составления календаря или ориентировки на море и в пустынях), Сириус приковывал внимание многих культур. Так, в древнем Египте звезда "Сотис", как называли Сириус жители берегов Нила, играл совершенно особую, исключительную роль. В засушливом и жарком климате благополучие страны зависело целиком и полностью от реки. Нил и только он являлся источником живительной влаги и плодородия. Каждый год в начале лета, когда в горах Эфиопии таяли снега, а экваториальные дожди наполняли Голубой Нил, на север устремлялись большие массы воды. Нил разливался, затопляя египетскую долину, принося в страну плодородный ил.
Жрецы, в обязанности которых входило регулирование календаря, уже в глубокой древности подметили, что начало разлива Нила совпадало по времени с первым появлением самой яркой звезды в лучах утренней зари. Гелиакический восход Сириуса знаменовал собой благодатное наводнение, после которого можно было начинать сельскохозяйственные работы. Так Сириус стал божественной звездой. Он стал олицетворять собой Исиду, богиню плодородия и земледелия.
В античном мире Сириус называли также "собачья" или "песья звезда". Дело в том, что Сириус возглявляет созвездие Большого Пса, которое связывалось у древних греков и римлян с охотником-Орионом, расположенным на небе поблизости. Гомер в "Илиаде" называет Сириус "псом Ориона". Как и в Египте, в Греции и Риме первый восход Сириуса в утренних лучах Солнца приходился на конец июня - начало июля и отмечал наступление самого жаркого времени года. Но здесь зной не приносил с собой ничего хорошего. В этот период лучше всего было отдыхать; в Риме наступали "песьи дни", dies caniculares (от слова "canis" - "пес"), или просто каникулы.
После разрушения античного мира столетия общего упадка предали забвению интерес людей к астрономии. Лишь с наступлением эпохи Возрождения знания древних вавилонян, египтян, греков начали возвращаться в Европу, но уже как переводы с арабского. Окончание средневековья и наступление нового времени в астрономии ознаменовалось периодом борьбы за систему мира. Старая геоцентрическая система Птолемея постепенно вытеснялась системой Коперника, помещавшей в центр мира не Землю, но Солнце. Уже в это время некоторые философы и ученые, в их числе Джордано Бруно, придерживались идеи бесконечного множества миров, рассеянных в беспредельном пространстве. Каждая звезда была солнцем, вокруг которой могли обращаться планеты по примеру Солнечной Системы. Постепенно новые более точные наблюдения за светилами и физические эксперименты укрепляли в астрономах той эпохи уверенность в правильности учения Коперника. Вместе с тем это логическим образом приводило к мысли о колоссальных расстояниях до звезд. В самом деле, если Земля не покоится на месте, а вращается вокруг Солнца, то у звезд должны были наблюдаться параллактические смещения. Близкие звезды явственно смещались бы на фоне далеких подобно тому, как при движении машины по шоссе смещаются близкие деревья относительно далекой кромки леса. Вследствие того, что Земля вращается по почти круговой орбите, звезды должны описывать на небе крошечные эллипсы с периодом в 1 год. Все это понимал еще Коперник, который пытался использовать звездные параллаксы как мощнейший аргумент в пользу своей теории. Однако все его попытки обнаружить смещение звезд были безуспешными. Параллакс - если он существовал - был чрезвычайно мал, чтобы пытаться обнаружить его невооруженным глазом.
К концу XVII века ученые были убеждены в чрезвычайной удаленности звезд, ведь даже после появления телескопов параллаксы были все еще необнаружимы. Но все же насколько они далеко? Точность наблюдений Флемстида и Кассини давала лишь нижний предел расстояний, который равнялся 13500 расстояниям от Земли до Солнца. Тогда выдающийся голландский механик и астроном Христиан Гюйгенс, изобретатель маятниковых часов и первооткрыватель колец Сатурна, попытался оценить расстояние до звезд способом, который сейчас мы называем фотометрическим. Как известно, чем дальше источник света, тем он тусклее. По сравнительному блеску звезды и Солнца можно сделать вывод о расстоянии до первой. Гюйгенс выбрал в качестве пробной звезды самую яркую на ночном небе, Сириус. Ночью он наблюдал звезду и пытался запомнить ее блеск. А днем сравнивал с блеском различных отверстий в специальном экране, закрывавшем Солнце. Подобрав нужное отверстие и сравнив затем угловые величины отверстия и Солнца, Гюйгенс заключил, что Сириус находится в 27664 раза дальше от Земли, чем Солнце. На самом деле расстояние до Сириуса в 20 раз больше, чем выходило из наблюдений голландца. Такая большая ошибка получилась, во-первых, потому что Сириус в действительности светит гораздо интенсивней Солнца (а Гюйгенс приравнял светимости этих звезд), а во-вторых, из-за трудности сравнения блеска по памяти.
Однако уже вторая попытка оценить межзвездные расстояния фотометрическим методом была значительно ближе к реальности. И вновь в качестве пробного камня использовался яркий Сириус. Философ и ученый Иоганн Ламберт был первым, кто попытался количественно оценить масштабы Млечного Пути. Он пришел к выводу, что расстояние до Сириуса равно 8 световым годам. Современное значение - 8,6 световых лет - замечательным образом совпадает с оценками Ламберта.
В дальнейшем Сириус, как самая яркая звезда, стал столбовым камнем, своеобразным эталоном для оценок расстояний до более удаленных звезд, а впоследствии и неподвижных туманностей, которых становилось известно все больше и больше. Расстояние от Солнца до Сириуса служило основным стандартом при оценках расстояний во Вселенной и для Уильяма Гершеля, наиболее выдающегося астронома XVIII века.
Здесь стоит упомянуть еще одно важнейшее астрономическое открытие XVIII века, к которому причастен Сириус. В 1718 году друг Ньютона Эдмунд Галлей (в честь которого была названа комета Галлея), сравнивая положения звезд в античных каталогах Птолемея, Гиппарха и Тимохариса с современными измерениями, обнаружил, что за две тысячи лет несколько звезд изменили свое положение на небе. В их числе был и Сириус. Это открытие недвусмысленно указывало на то, что звезды отнюдь не неподвижны, как считали древние, а перемещаются по небесной сфере, и, следовательно, в пространстве.
XIX век в астрономии стал торжеством механики Ньютона. Ученые смогли объяснить движения планет и других небесных тел. Более того, на основе законов Ньютона они могли делать предсказания, как поведут себя планеты, кометы, Луна и звезды, и на основе этих предсказаний рассчитать их положение на небе на годы вперед.
И здесь Сириус сыграл совершенно исключительную роль в развитии наших знаний о небе. Он не только стал одной из первых звезд, для которых были получены значения параллаксов (расстояние до Сириуса впервые измерил астроном Гендерсон в 1839 году), но и первой звездой, у которой было теоретически предсказано существование массивного невидимого спутника.
Автором открытия стал директор обсерватории в Кёнигсберге Фридрих Вильгельм Бессель, который снискал себе славу выдающегося математика и астронома, создав каталоги точных положений 75000 звезд и разделив со Струве и Гендерсоном славу первого астронома, определившего расстояние до звезд. В 1844 году, незадолго до смерти, Бессель проанализировал движение по небу двух звезд, Сириуса и Проциона, и заметил, что в обоих случаях оно заметно отклоняется от прямой. В частности, Сириус двигался волнообразно, как бы вихляя из стороны в сторону, так, словно бы его притягивало какое-то невидимое тело то с одной то с другой стороны. Тщательно проанализировав имевшийся в его распоряжении материал, обсудив затем все возможные объяснения подобного поведения звезды, Бессель пришел к выводу, что только так и можно объяснить странную траекторию Сириуса. Вскоре астроном Петерс даже вычислил период обращения тела, который оказался равным 50 годам. Это казалось невероятным, но вокруг Сириуса, определенно, вращался массивный и совершенно невидимый объект. По словам Антона Паннекука «...один автор того времени нашел в этом явную иронию. Следовало признать, что Сириус, которому раньше отводилось главенствующее, центральное место в мире звезд, теперь заменило невидимое темное тело».
Тем не менее, прогноз Бесселя о существовании у Сириуса спутника впоследствии блестяще подтвердил американский оптик Альван Кларк. В январе 1862 года он закончил шлифовку самого большого на то время 18-дюймового (46-сантиметрового) объектива и для проверки качества оптики направил его на Сириус. В ярком сиянии звезды он заметил маленькую звездочку, которая находилась именно в том месте, где предсказывала теория. «Это была "темная" звезда Бесселя... Таким образом, она оказалась не совсем темной, а лишь очень слабой звездочкой восьмой величины, излучавшей почти в 10000 раз меньше света, чем Сириус» (А. Паннекук. "История Астрономии"). Почему же ее не могли обнаружить раньше? Находясь в непосредственной близости от Сириуса, она попросту терялась в его ярких лучах, и потому была недоступна для более слабого, чем у Кларка, инструмента.
Все же у ученых остались некоторые вопросы. Так, масса спутника была всего лишь в 2 раза меньше массы Сириуса и почти равнялась массе Солнца. Почему же он был таким тусклым? В 1915 году, несмотря на все сложности, астроному В. Адамсу из обсерватории Маунт-Вильсон удалось получить спектр спутника. Выяснилось, что температура по крайней мере такая же, как температура Сириуса. Выходило, что спутник (или "Сириус В", как стали его называть) был намного горячее Солнца и обладал сильной излучательной способностью. Но почему же при этом оставался тусклой звездой, а не светил так же ярко, как Сириус? Может быть, Сириус В имел очень малый объем? Но тогда получалось, что плотность ее была совершенно невероятной — около 60 кг/см??! Очевидно, что спутник Сириуса имел природу отличную от природы других звезд.
Так была открыта первая звезда белый карлик.
А что сейчас известно нам о системе Сириуса? Многочисленные наблюдения за звездой и ее спутником, которые проводились в самых различных диапазонах электромагнитного спектра на протяжении всего XX века, позволили узнать множество подробностей о самой яркой звезде ночного неба.
Сириус близок к нам, расстояние до него измерено очень точно и составляет всего лишь 2,63 парсека или 8,58 световых лет. Это пятая ближайшая к Солнцу звездная система после системы Альфа Центавра, звезды Барнарда, тусклой красной звезды Вольф 359 и Лаланд 21185.
В 1956 году Сириус стал первой звездой главной последовательности, диаметр которой был измерен напрямую при помощи интерферометра. Последние точные наблюдения показывают, что поперечник Сириуса в 1,71 раза больше солнечного. Сириус также массивнее Солнца и горячее его. Температура Сириуса 10500 градусов Кельвина, а масса в 2,02 раза больше солнечной. Горячая белая звезда, Сириус принадлежит к спектральному классу А1V. Сириус гораздо младше Солнца - его возраст составляет "всего лишь" 250 миллионов лет. Другими словами, Сириус за время своей жизни совершил всего лишь 1 оборот вокруг центра Галактики. Можно сказать, что ему 1 "галактический год", в то время как Солнцу таких лет - двадцать! Но, несмотря на младенческий по галактическим меркам возраст, половину своей жизни Сириус уже прожил. Как и все массивные звезды Сириус расходует запасы ядерного горючего в своих недрах гораздо быстрее звезд солнечного типа. Пройдет еще 200-300 миллионов лет и Сириус вначале превратится в красный гигант, а затем, после рассеивания оболочки в космическом пространстве, обнажится его компактное и чрезвычайно горячее ядро. Сириус превратится в белого карлика, повторив тем самым судьбу своего удивительного спутника.
Кстати, о Сириусе В. Наблюдения, проведенные в начале XXI века, позволили астрономам помимо довольно точной оценки возраста звезд сделать также выводы о массе звезды-прародителя спутника Сириуса. Как известно, белые карлики - не обычные звезды, которые светят за счет проходящих в их недрах ядерных реакций. По сути, они представляют собой трупы звезд, медленно остывающие огарки от некогда великих костров. Так вот, изначальная масса Сириуса В была в 5 раз больше солнечной! В свое время он был очень яркой голубой звездой, совершенно затмевавшей своим ослепительным светом блеск Сириуса. Можно только догадываться, насколько красивым и величественным было бы ночное небо, на котором сиял бы в двадцать раз более яркий Сириус!
С Сириусом связаны две загадки, которые все еще ждут окончательного ответа и потому продолжают будоражить некоторые особо горячие умы. Первая касается упоминания Сириуса рядом античных авторов, среди которых были римский философ Сенека (I век н. э. ) и создатель геоцентрической системы мира Клавдий Птолемей (II век н. э.). Так вот они считали Сириус красной звездой, а не голубой, какой мы знаем ее теперь. В капитальном труде Птолемея под названием "Альмагест", в котором были собраны астрономические знания античного мира, Сириус находится в списке красных звезд наряду с такими, действительно, красными звездами, как Антарес, Бетельгейзе и Арктур. Сенека утверждал, что "краснота Собачьей звезды глубже Марса". Что это - ошибка перевода, иллюзия зрения, или же Сириус в древности действительно был красным, что опрокидывает все современные представления об эволюции звезд?
Другая загадка, связанная с Сириусом, - более современная. Это загадка племени догонов, обладающего тайными знаниями о Сириусе и его спутнике. Догоны - африканское племя, живущее на территории государства Мали в долине реки Нигер. Это племя исследовалось в 40-х годах XX века французскими антропологами Марселем Гриолем и Жерменой Дитерлен. В 1950 году они опубликовали работу о догонской теории системы Сириуса, из которой выходило, что догоны каким-то образом знали о спутнике Сириуса. По мнению догонов, эта невидимая невооруженным глазом звезда, была "самой тяжелой звездой" и "самой маленькой вещью". Не нужно большого воображения, чтобы узнать в этом описании белый карлик. Догоны также знали период обращения спутника вокруг Сириуса - 50 лет. Но откуда африканское племя, никогда прежде не контактировавшее с европейцами, могло иметь информацию о спутнике Сириуса?! Сами догоны говорят о легендарных героях "номму", которых они считают своими наставниками и чей дом помещают в систему Сириуса. По мнению жрецов, номму похожи на рыб, это настоящие "повелители воды".
Кажется, что история догонов указывает на контакт с внеземной цивилизацией, сообщившей африканскому племени "тайные" знания. Но здесь не все так ясно. Существуют факты, которые ставят под сомнение статью Гриоля и Дитерлен, в частности, работы Ван Бика. Тем не менее, загадка тайных знаний догонов еще далека от решения.
Напоследок несколько слов о том, как найти Сириус на небе. В средних широтах на протяжении всей зимы он виден вечером и ночью на юге, чуть ниже и восточнее созвездия Ориона. Сириус входит в так называемый "зимний треугольник", астеризм, объединяющий также Бетельгейзе (альфа Ориона) и Процион (альфа Малого Пса). Не удивляйтесь, если взглянув на Сириус впервые, он покажется вам переливающимся всеми цветами радуги. Из-за невысокого положения Сириуса над горизонтом свет его многократно преломляется в толще земной атмосферы, что заставляет звезду сильно мерцать, а временами придает ей сходство с подлинным бриллиантом.
Если вы по-настоящему интересуетесь астрономией, то должны обязательно увидеть Сириус своими глазами.
© Большая Вселенная, 2010-2012.
Звезда По Толо, известная науке под именем Сириус-Б (или Сириус Большой - первый обнаруженный белый карлик). О её существовании западные ученые стали догадываться только в 1844 году, когда заметили некоторые особенности движения Сириуса по своей орбите. Астрономы поняли, что какое-то небесное тело оказывает сильное влияние на эту звезду и мешает ее равномерному движению. И только через восемнадцать лет удалось вычислить существование звезды, которая за счет своей необычно высокой плотности и огромного веса оказывает влияние на движение Сириуса. Впервые Сириус Б наблюдали в телескоп в 1928 году, а сделать его снимок удалось только в 1970 году. Ученых интересовало также, действительно ли вещество, из которого состоит белый карлик "самое тяжелое вещество во Вселенной", как утверждают догоны. Первоначальные вычисления, сделанные более 20 лет назад, определили его вес примерно в 2000 фунтов (907,2 кг) на один кубический дюйм (16,4 куб см). Это, несомненно, может быть квалифицировано как тяжелые вещество, но сейчас ученые уже знают, что это была чрезвычайно заниженная оценка. По новейшим данным, его вес составляет примерно 1,5 миллиона тонн на кубический дюйм.
Если оставить в стороне черные дыры, это действительно кажется самым тяжелым веществом во Вселенной. Это означает, что если взять кубический дюйм этого белого карлика, который будет весить около полутора миллиона тонн — то эта масса могла бы пройти абсолютно через все, что попадается на пути. Она бы направилась прямо к центру Земли, длительное время совершая колебательные движения взад и вперед в земном ядре, пока наконец трение не остановило бы ее в самом центре.
Кроме того, когда ученые проверили период обращения Сириуса Б вокруг большой звезды Сириуса А, то обнаружили, что он составляет 50,1 года, — то же самое у догонов. Каким же образом первобытное племя имело такую детальную информацию о звезде, параметры которой смогли измерить только в этом веке? Но это только часть информации догонов. Они также знали обо всех остальных планетах нашей Солнечной системы, знали точно, как эти планеты выглядят, когда приближаешься к ним из космоса, что мы тоже узнали совсем недавно. Они также знали о красных и белых кровяных тельцах, и обладали различного рода информацией о физиологии человеческого тела, которые мы получили не так давно. Все это в "первобытном" племени! Естественно, туда послали группу ученых, чтобы расспросить догонов, каким образом они все это узнали. Догоны ответили, что им это показали настенные рисунки в их пещере. На рисунках видна спускающаяся с неба и приземляющаяся на три ноги летающая тарелка — она очень похожа на знакомую нам форму; затем на рисунках видны существа с корабля, которые копают большую яму в земле и заполняют ее водой, затем выпрыгивают из корабля в воду и подходят к кромке воды. Эти существа выглядят очень похожими на дельфинов, может быть, они и были дельфинами, но мы не знаем наверняка. Затем эти существа начали общаться с догонами. Они описали, откуда они прибыли, и передали племени всю эту информацию.
Подготовила Попова Л. Н.
