Звезда барнарда – все о космосе

Объекты глубокого космоса > Звезды > Звезда Барнарда

Звезда Барнарда – звезда созвездия Змееносца: описание и характеристика с фото, факты, расстояние, температура, возраст, правильное движение, система планет.

Звезда Барнарда получила название в честь американского астронома Эдварда Эмерсона Барнарда, которому так и не удалось ее обнаружить. Впервые звезду запечатлели на пластинках Гарвардского университета в 1888-1898 гг. Но в 1916 году Барнард стал первым, кто определил ее собственное звездное движение – 10.3 угловой секунды в год.

Быстрые факты о звезде Барнарда

• Созвездие: Змееносец.
• Координаты: 17ч 57м 48.49803с (прямое вхождение), + 04° 41′ 36.2072″ (склонение).
• Удаленность: 5.978 световых лет.
• Тип: M4.0V.
• Массивность: 0.144 солнечной.
• Радиус: 0.966 солнечного.
• Видимая величина: +9.5.
• Светимость: 0.0004 солнечной.
• Температурный нагрев: 3134 K.
• Скорость вращения: 130.4 дней.
• Возраст: 10-12 миллиардов лет.
• Наименование: «Борзая неба», BD + 04° 3561a, GCTP 4098,00, Gl 140-024, HIP 87937, LFT 1385, LHS 57, LTT 15309, Мюнхен 15040, V2500 Змееносца.

Среди удивительных сокровищ, скрытых в глубинах звёздного неба, есть малоприметная красная звёздочка, найти которую можно лишь в крупный бинокль или телескоп. Она находится в созвездии Змееносца, которое в летние месяцы занимает большой участок неба в южной части небосклона, как раз над Скорпионом. В созвездии есть множество самых разных объектов: интересных звёзд, их скоплений, туманностей — как светлых, так и тёмных, — что не удивительно, ведь Змееносец виден на фоне Млечного Пути, но мы будем искать здесь именно эту, совсем неяркую звёздочку. Почему? А потому, что она уникальна, и другой такой на небе нет и на неё обязательно нужно взглянуть.

Приведенные здесь карты неба помогут отыскать её. Это несложно — она расположена недалеко от главной звезды Змееносца, Рас-Альхаге, которая о Змееносца. О нее спуститесь вниз и чуть левее, к другой яркой звезде, бете, что на «левом плече» фигуры, носящей имя Цебальрай. Кстати, когда наведете на нее бинокль, обратите внимание на «кучку» звезд чуть выше и левее, это рассеянное звёздное скопление IC 4665. Двигаясь влево от Цебальрая, вы увидите характерную «галочку», направленную вершиной влево. Она, как стрелка, указывает как раз на положение интересующей нас звезды. Точнее, указывала лет эдак 60 назад. А теперь в том месте, куда она указывает звезды нет, но красноватая звёздочка примерно 9 зв. величины видна заметно южнее. Как же так? Ведь звёзды, как мы знаем, неподвижны (по крайней мере, в масштабах жизни нескольких поколений людей) ?! Да, и именно поэтому мы сейчас и ищем эту звезду! Только её перемещение мы можем уверенно зафиксировать в течение нескольких лет нашей жизни: это — звезда с самым быстрым видимым движением на земном небе. Именно за это её назвали «Летящей».

Обнаружил движение звезды американский астроном Эдвард Эмерсон Барнард в 1915 г. фотографическим путём. Он же дал её это прозвище — «Летящая», а впоследствии к нему добавилось и его имя.

Звезда имеет блеск 9,57 звёздной величины, поэтому невооружённым глазом не видна. Относится к красным карликам спектрального класса M4.0V C (красный цвет), светимость — 1/2300 солнечной, масса — 17 % массы Солнца. Предполагаемый период вращения 130,4 дня. Звезда проявляет некоторую активность (на ней заподозрено наличие пятен и вспышек).

В ноябре 2020 г. после двадцати лет мониторинга международная команда астрономов объявила об обнаружении на расстоянии 0,4 а. е. от звезды Барнарда планеты массой не менее 3,2 масс Земли. Её назвали «Звезда Барнарда b» или GJ 699 b, она совершает один виток вокруг светила за 233 дня. Планета находится в 2,5 раза ближе к звезде Барнарда, чем Земля к Солнцу, но всё равно получает от красного карлика только 2,03 % от той энергии, которую Земля получает от Солнца. Температура на поверхности планеты не превышает −170 ℃. Возможно, у звезды Барнарда на более далёкой орбите есть ещё одна планета, делающая оборот вокруг материнской звезды за 6600 дней, но это ещё предстоит подтвердить.

Итак, вооружимся биноклями, подзорными трубами, а, лучше — телескопами, и выходим под утро отыскивать «Летящую». Змееносец сейчас поднимается на юго-востоке после полуночи, а перед рассветом будет виден как раз над южной частью горизонта. Летом, во время слётов «АстроФеста» в Крыму — на «Южных Ночах», «Звёздных ночах Крыма», «Персеидах», мы сможем понаблюдать её в телескопы, а, возможно, и сфотографировать, чтобы через пару десятилетий, сделав такой же снимок вновь, показать детям и внукам, что звёзды в Галактике на самом деле движутся!

Движение и скорость звезды Барнарда

Звезда Барнарда из созвездия Змееносца наделена самой большой скоростью углового перемещения. Ее перпендикулярная скоростная компонента к лучу зрения наблюдателя с Земли составляет 90 км/с, но измерение сдвига спектра в сторону синего показало 142.6 км/с. То есть, примерно в 11800 году н.э. звезда приблизится к Солнцу на 3.75 световых года.

Возраст звезды Барнарда – 10-12 млрд. лет, а значит перед нами одна из древнейших звезд галактики Млечный Путь. Она уже истратила большую часть энергии вращательного движения, но в 1998 году ученые заметили мощную вспышку, подтвердившую статус вспыхивающей звезды класса М.

Наличие экзопланет

Гипотетическая экзопланета у звезды Барнарда

В 1960-х года в профессиональной среде астрономов существовала точка зрения, согласно которой звезда Барнарда имеет несколько экзопланет. Однако дальнейшие исследования этого небесного светила показали, что данное мнение ошибочно. А таких исследований было проведено немало.

Видимое движение звезды Барнарда с 2007 по 2020 год.

В частности в 2003 году ученые опубликовали результаты исследований лучевой скорости звезды Барнарда, которые велись на протяжении двух с половиной лет. В ходе проведения этих исследований астрономам удалось рассчитать, какими массами и периодами обращения должны были бы обладать планеты вокруг этого небесного тела. Но, к сожалению, в этой обитаемой зоне никаких планет выявлено не было.

А Вы смотрели: Галактика M105

После исследований 2003 года был проведен еще ряд важных исследований этой звезды, в которых брали участие ученые Калифорнийского университета, а также передовых обсерваторий мира. По данным на 2020 год вокруг звезды Барнарда не обнаружено ни одной экзопланеты, хотя гипотетически они могут существовать в этом регионе.

Размер, масса и состав звезды Барнарда

Звезда Барнарда – это красный карлик (M4.0V), превосходящий по массивности Юпитер в 150 раз. Температура звезды достигает 3100 К, а по яркости – всего 0.004 солнечной. Если приблизить ее к Земле, то по уровню яркости звезда превзошла бы лунное сияние в 100 раз.

Уровень металличности звезды Барнарда – 10%-32% от солнечного показателя, что типично для древних красных карликов (звезды II популяции). Этот уровень применим и к галактическому гало, но в реальности выходит, что звезда намного богаче на металл, чем средняя звезда в гало. Если связать все факты, то звезду Барнарда считают представителем «промежуточной популяции II» (есть гало и диск).

Звезда Барнарда-красная

Астрономы исследовали две таких близких звезды, пытаясь об­наружить их возможные колебания. Хорошим кандидатом счита­лась Звезда Барнарда-красная звезда главной последовательности, находящаяся на расстоянии всего 1,83 пк, то есть вторая по удален­ности от Солнца (после системы альфа Кентавра).

В1963 году Питер ван де Камп (1901-1995) впервые объявил, что обнаружил планету у Звезды Барнарда; а позже, в 1980х, заявил, что там две планеты. Он измерял положения звезд на фотопластинках, полученных в об­серватории Спрул (шт. Пенсильвания) с 1938 по 1981 год.

Прошло несколько десятилетий, пока астрономы пришли к единому мне­нию, что это ошибочное заключение ван де Кампа было вызвано изменениями телескопа, после того как объектив был снят для про­мывки, а затем поставлен на место.

https://www.youtube.com/watch?v=eVQk4SWSR2s

Вторым кандидатом для поиска колебаний положения ста­ла звезда Лаланд 21185, еиДе одно красное светило главной после­довательности на расстоянии 2,54 пк, четвертое по расстоянию от Солнца. Впервые о существовании планеты у этой звезды заявила в 1960 году Сузан Липпинкот из обсерватории Спрул.

В 1996 году Джордж Гейтвуд из Обсерватории Аллегени (шт. Пенсильвания) сообщил об обнаружении спутников этой звезды, значительно ме­нее массивных, чем планета Липпинкот.

Кроме того, ван де Камп утверждал, что обнаружил планету с массой впятеро больше, чем у Юпитера, у звезды солнечного типа эпсилон Эридана. Но до сих пор ни одно из этих заявлений не подтверждено.

Заподозренные звезды, как и другие ближайшие светила, стоят в списке на иссле­дование космическими телескопами. Все старые наблюдения изза сложностей их анализа, вызванных техническими ограничениями прежних наземных приборов, были выброшены в корзину.

В конце концов более успешным для обнаружения экзопланет оказался метод измерения колебаний скорости.

Первое опубли­кованное сообщение об открытии, требующем последующего под­тверждения, появилось в 1988 году. Его авторами были канадцы Брюс Кэмпбелл, Г. Уокер и С. Янг.

Их наблюдения лучевых скоро­стей показали, что вокруг звезды гамма Цефея обращается планета. В 2003 году это открытие было подтверждено.

Экзопланетная астрономия реально началась в 1992 году, когда Александр Волыцан и Дейл Фрейл объявили об открытии двух или даже трех планет, обращающихся вокруг пульсара Р8К В1257+12. Астрономов это крайне удивило, поскольку пульсары были послед­ними в списке звезд, у которых ожидались планеты.

Ведь считалось, что это остатки звезд, переживших вспышку сверхновой, которая должна была разрушить любые планеты. Посылаемые пульсаром равномерные радиоимпульсы позволяют очень точно следить за его положением, выявлять возмущения со стороны планет и таким образом обнаруживать их.

Пульсар посылает сигналы как точные часы, и если планета движется вокруг пульсара, то мы замечаем, что эти «часы» то спешат, то отстают.

Этот метод похож на метод лучевых скоростей, использующий эффект Доплера, с той лишь раз­ницей, что вместо вычисления скорости звезды здесь измеряются и суммируются интервалы времени между последовательно при­ходящими импульсами. По существу, это позволяет определять из­менение расстояния до пульсара. Этот метод обеспечивает точность хронометража до десятков миллисекунд, позволяя установить сдвиг в положении пульсара примерно на 0,00002 а. е.

Планеты вокруг пульсара, вероятно, сильно пострадали от взры­ва сверхновой. Это могут быть выжившие ядра планетгигантов, не­когда похожих на Юпитер. Звезды, которые взрываются как сверх­новые, живут недолго по сравнению с продолжительностью эво­люции жизни на Земле.

После взрыва от них остается нейтронная звезда, которая продолжает угрожать жизни на любой соседней планете.

Повидимому, все три планеты движутся вокруг упомяну­того пульсара почти в одной орбитальной плоскости (как в Солнеч­ной системе), но размеры их орбит меньше, чем у Меркурия.

Вернемся к планетам у обычных звезд. Поскольку ожидаемые вариации скорости звезды были очень малы, удивлению астроно­мов не было предела, когда в 1995 году методом скоростей была от­крыта первая планета у звезды Солнечного Типа.

Мишель Майор из Женевской обсерватории и его студент Дидье Келос объявили об от­крытии планеты, обращающейся вокруг звезды 51 Пегаса с перио­дом 4,23 суток. Масса этой планеты не менее 0,47 массы Юпитера, а ее орбита удалена всего на 0,05 а. е.

от звезды (около 1% Расстояния Юпитера от Солнца и в 8 раз ближе Меркурия к Солнцу). Именно благодаря своей близости к звезде планета вызывает у нее вариации скорости с амплитудой 6о м/с, что заметно превышает 13 м/с, вызы­ваемых Юпитером у Солнца.

Поэтому изменения скорости 51 Пегаса удалось обнаружить в значительно более короткой серии наблюде­ний, чем ожидалось.

В нашей Солнечной системе газовые планеты гиганты располо­жены на периферии, а каменистые планеты — во внутренней обла­сти. Но первая же экзопланета, обнаруженная у звезды солнечного типа, оказалась гигантом, расположенным очень близко от светила. Это не согласуется с картиной Солнечной системы, но это именно то, что должен был дать метод лучевых скоростей.

Уже обнаруже­ны сотни экзопланет, причем большинство — методом лучевых скоростей. Похоже, что для таких систем типичны близкие к звезде планеты гиганты. Эти гиганты вызывают настолько сильный воз­мущающий эффект, что планеты типа Земли не смогли бы там дви­гаться по устойчивым орбитам на расстоянии от звезды, пригодном для жизни.

Означает ли это, что наша Солнечная система — исклю­чение из правил?

Источник: https://galaktikaru.ru/zvezda-barnarda-krasnaya/

Планеты

По выводам американского астронома П. Ван де Кампа, сделанным в конце 1960-х годов, звезда Барнарда имеет невидимые спутники с массами 1,26, 0,63 и 0,89 массы Юпитера (периоды обращения — 6,1, 12,4 и 24,8 года соответственно).

В настоящее время эти выводы считаются ошибочными[3]. В 2003 опубликованы[4] продолжавшиеся 2,5 года наблюдения лучевой скорости звезды, в результате которых установлены строгие ограничения на массы и периоды обращения возможных планет вблизи звезды Барнарда. В частности, исключено наличие планет с массой больше 0,86 массы Юпитера с радиусом орбиты от 0,017 до 0,98 астрономической единицы (а. е.). В зоне обитаемости, то есть на расстоянии 0,034—0,082 а. е. от звезды, где гипотетическая планета получала бы достаточно света для существования на её поверхности жидкой воды, исключено наличие любой планеты с массой больше 3 масс Нептуна (планета на таком расстоянии имела бы орбитальный период от 6 до 22 дней). Если считать, что луч зрения земного наблюдателя лежит в плоскости орбиты гипотетической планеты (самая благоприятная ориентация для открытия планеты методом лучевых скоростей), то верхнее ограничение на её наблюдаемую массу составляет 7,5 массы Земли.

Ближайшее окружение Солнца

С 1987 года звезду Барнарда исследует калифорнийская группа[какая?

]. Американские астрономы измеряли лучевую скорость звезды инструментами обсерваторий Лика и Кека. Вначале среднеквадратическая ошибка их измерений лучевой скорости составляла около 20 м/с, а потом (примерно с 2004 года) точность измерений повысили до около 2 м/с. Всего было сделано 248 измерений. Согласно полученным данным, у звезды Барнарда нет планет с массой больше 2 масс Земли и орбитальными периодами обращения короче 10 суток. Также не подтверждается существование планет с минимальной массой больше 10 масс Земли и с орбитальными периодами короче двух лет[5][6][2]. Из-за низкой светимости этой звезды гипотетическая планета, получавшая бы столько же тепла от звезды на единицу площади, как Земля от Солнца, обращалась бы вокруг «Летящей Барнарда» на расстоянии 0,0676 а. е. (~10 млн км). При этом её орбитальный период был бы 15,64 земных суток.

Таким образом, планеты в системе звезды Барнарда пока (2014 год) неизвестны.