Дьявольские звезды — это небесные тела,
которые на протяжении многих сотен лет вызывали большой интерес у наблюдающих за ними людей, т.к. с течением времени претерпевали визуальные изменения, причины которых были неизвестными. На данный момент практически все тайны разгаданы.
Благодаря многолетним исследованиям любому начинающему астроному доступны ответы на вопросы, какую звезду из Персея арабы назвали дьявольской, по какой причине было выбрано именно такое наименование, в чем состоит феномен их мерцания и причина появления привидений двойных звезд. Больше информации можно узнать из этой статьи.
Понятие и открытие дьявольской звезды
Люди начали испытывать большой интерес к небесным телам с начала своего существования. Все астрономические объекты были более чем загадочными. С течением времени появлялись новые теории относительно расположения звезд, их внешнего вида, доступного невооруженному взгляду или же рассматриваемого с помощью примитивных устройств, и их роли в жизни человека.
Средневековые арабы считали небеса обителью Аллаха. Существовало мнение, что в космосе все неизменно. Именно поэтому определенная звезда вызвала недоумение и массу вопросов. Ею стала Бэта Персея. Она характеризовалась тем, что с течением времени изменялась в размерах почти вдвое.
Несомненно, эти наблюдения породили теорию, что данная звезда принадлежит дьяволу, поэтому дали ей название Эль-Гуль, т.е. Дьявол, который нарушает порядок не только на планете Земля, но и вторгается в обитель Аллаха, меняя существующие закономерности.
До наших времен дошло название с искажением — Алголь. В прямом смысле «Алголь» обозначает «дьявольская звезда». К дьявольским звездам часто применяют и другие названия — мигающие, переменные и двойные.
Мигающая звезда способна поглощать разрушенные планеты
Иллюстрация XMM-Newton (ЕКА), расположенного на орбите над Землей
Ученые, изучающие звезду RZ Рыб, нашли доказательства того, что ее причудливые непредсказуемые эпизоды затемнения могут создаваться масштабными орбитальными пылевыми и газовыми облаками – остатки одной или нескольких уничтоженных планет.
RZ Рыб отдалена от нас на 550 световых лет. Неустойчивые темпы затемнения могут растягиваться до двух дней, когда звезда становится в 10 раз слабее по яркости. Она создает намного больше энергии в ИК длинах волн, чем излучают солнечные звезды. Это говорит о том, звезда окружена диском из теплой пыли. Примерно 8% ее светимости пребывает в ИК-диапазоне.
Это приводит к выводу, что перед нами молодая звезда солнечного типа, окруженная плотным поясом астероидов, где частые удары измельчают скалы в пыль. Но есть и альтернативный вариант. Это может быть более древняя звезда, которая только начинает трансформироваться в красного гиганта. Тогда пыльный диск должен был рассеяться через несколько миллионов лет и нужно найти еще один источник, чтобы объяснить ИК-свечение.
Какой из вариантов правильный? Ученые полагают, что реальность отличается от обоих. Для обзора решили использовать спутник ЕКА XMM-Newton и 10-метровый телескоп обсерватории Кек.
Взгляните на RZ Рыб, отдаленную на 550 световых лет и подвергающуюся неустойчивым падениям яркости. Анимация иллюстрирует одну из возможных интерпретаций системы, где происходит медленный распад гигантской звезды. Газ и пыль периодически перетекают из планеты и облака закрывают звезду
Юные звезды часто представляют собою мощные источники рентгеновских лучей. Примерно 11 часов наблюдений в XMM-Newton показали, что и RZ Рыб относится к этому типу. Общий объем рентгеновских лучей в 1000 раз превышает солнечные показатели.
Земные телескопы отметили поверхностную температуру в 5330°C, а также богатую линию лития. С возрастом объем этого элемента уменьшается, что позволяет вывести возраст звезды. Но анализ показывает, что пылевое и газовое облако должно было уже давно исчезнуть, так как звезды солнечного типа теряют планетарные диски в течение нескольких миллионов лет после рождения. Это значит, что там происходит крушение планет.
Разрушенная планета медленно разбивается в облако газа и пыли, вращаясь вокруг звезды RZ Рыб, отдаленной от нас на 550 световых лет
Наземный обзор также показал, что пыль сопровождается огромным количеством газа. Пыль нагревается до 230°C, а большая часть осколков отдалена на 50 млн. км от звезды. Но материал одновременно падает к звезде и отталкивается ею. Есть предположение, что осколки – части разрушенной крупной планеты, не выдержавшей влияния звездных приливов. Или же это результат столкновения двух объектов.
Результаты первых наблюдений за дьявольскими звездами.
Одни из самых загадочных объектов космоса — дьявольские звезды — привлекают внимание многих исследователей. Они характеризуются изменением интенсивности блеска, поэтому нередко называются мигающими. Долгое время наблюдатели не могли понять, почему звезды мигают.
Впервые дать четкое объяснение этому феномену попытался Джон Гудрайк — обычный астроном-любитель. Произошло это в начале 80-х годов XVIII века. Результатом его исследований явилось предположение о том, что открытая первой дьявольская звезда Алголь имеет спутник, который, вращаясь вокруг нее с определенной периодичностью, частично затмевает ее. Такая гипотеза является логичной и вполне объясняет причину уменьшения видимой части звезды.
Но еще больше открылись секреты мигающей на небе звезды через 106 лет, когда было выяснено, что Алголь является двойной звездой. Т.е. в этой «дьявольской» системе два объекта, но не звезда и спутник, а две звезды, которые имеют тесную гравитационную взаимосвязь.
Добиться таких результатов удалось благодаря спектральному анализу. Тесты показали, что смещение спектральных линий имеет такую же периодичность, что и изменение блеска. Получается так, что любая дьявольская звезда является переменной звездой, т.е. ее блеск изменяется из-за происходящих в ее районе процессов физического характера.
Дьявольские звезды представляют собой систему, состоящую из двух звезд, связанных гравитацией. Оба объекта системы вращаются вокруг общего центра масс по замкнутым орбитам.
В физическом понимании существует два вида двойных звезд: разделенные двойные системы, между главными объектами которых обмен массой невозможен, и тесные двойные системы, где объекты могут обмениваться массой.
Почему планеты не мерцают?
Но не все небесные светила загадочно мерцают нам из космоса, некоторые дают равномерное, постоянное свечение. Это планеты. Звезды мигают, а планеты нет.
Их легко отличить еще и по форме. Планеты мы видим не как точку, а как светящиеся диски, у них четкие ровные края. Считается, что планеты — это погасшие звезды и состав их не газообразный, а плотный, поэтому их контуры и не размыты, как у звезд.
Откуда тогда свет? Планеты сами не светятся, они лишь отражают лучи находящегося рядом звездного светила. В нашей системе — это Солнце. Кроме того, они расположены намного ближе к поверхности Земли. По этим двум причинам а «показывает» их нам крупнее и без мерцания.
Схему двойной звезды можно представить следующим образом:
Имеется два небесных тела и визуально неопределенный центр масс.
Если провести линию от одного объекта к другому, то она будет проходить через центр масс. Гравитационная взаимосвязь проходит по этой же линии.
Траектория движения каждого объекта проходит вокруг центра масс.
Если имеет место тесная двойная система, то обмен масс происходит по гравитационной линии.
На настоящий момент человечеству известны десятки тысяч двойных звезд. Считается, что количество двойных и одиноких звезд в видимой части космоса равное.
Зависимость оттенка мерцания от температуры
Прежде всего, стоит отметить, что каждая из звезд имеет собственный цвет. Этот параметр зависит от температурных показателей и интенсивности происходящей внутри термоядерной реакции. Чем больше градус, тем ближе оттенок небесного тела к голубоватому или белому. Именно они являются самыми горячими, превосходя даже солнечную поверхность. Желтые и красные звезды холоднее.
Пронаблюдать смену цветов при нагревании можно на примере накаливания металлической поверхности. По мере нагрева окраска исходного материала будет меняться от ярко-красного до ослепительно белого при самой высокой температуре. В зависимости от того, какой свет испускают небесные тела, астрономы определяют их приблизительный возраст:
- в момент взрыва на звезде наблюдается максимальная температура и яркое бело-голубое сияние;
- по мере уменьшения интенсивности происходящих реакций цвет становится желтоватым;
- в конце «жизненного цикла» звезда приобретает красный оттенок.
Так, Солнце, имеющее ярко-оранжевое свечение, на сегодняшний день можно отнести к «средневозрастной категории». Именно такой теорией ученые объясняют, почему звезды мерцают разными цветами.
Почему дьявольские звезды мигают:
В недавние годы было выдвинуто предположение, что некоторые звезды просто периодически взрываются, а затем собирают остатки, рассеянные в космосе, и излученный свет, образовывая новую массу, которая со временем снова взорвется и рассеется. Подавляющее большинство ученых не восприняло эту гипотезу всерьез.
Некоторые двойные звезды с определенной периодичностью создают так называемые «привидения» (свечение или второе изображение звезды, появляющееся с некоторой периодичностью). Примечательно, что на такое способны только те дьявольские звезды, которые характеризуются коротким периодом вращения и находятся на расстоянии нескольких миллионов световых лет от планеты Земля.
Объяснить феномен мигающей цветами звезды помогла баллистическая теория Ритца. В соответствии с ней астрофизики предположили, что излучаемые звездой фотоны имеют максимальную скорость во время движения звезды именно по направлению к Земле.
Минимальной скоростью обладают те фотоны, которые излучаются в момент отдаления звезды от Земли. Во время следующего цикла, т.е. повторного движения звезды по направлению к нашей планете, снова излучаются фотоны, обладающие большей скоростью, они настигают с последующим опережением медленные фотоны. Этот процесс вызывает появление второго изображения звезды — привидения.
Смотрите видео о дьявольских звездах:
Почему звезды мерцают и переливаются разными цветами?
Рубрика: Астрономия для чайников Опубликовано 21.03.2018 · Комментарии: 0 · На чтение: 3 мин · Просмотры: Post Views: 25 398
Довольно часто звезды на небе заметно мерцают — вспыхивают, дрожат, быстро меняют яркость. Хотя мерцание звезд мешает проведению качественных астрономических наблюдений, благодаря этому явлению ночное небо кажется живым и близким.
Особенно заметно мерцание звезд в ветреные и морозные ночи, а летом сильное мерцание указывает на приближение сильного циклона. Зимой нередко звезды вдобавок переливаются разными цветами, подобно драгоценным камням на свету. Это относится прежде всего к звездам, находящимся невысоко над горизонтом. Так, ярчайшая звезда ночного неба, Сириус, мерцает и переливается разными цветами почти всегда, привлекая к себе повышенное внимание.
Даже самые красивые фотографии ночного неба не могут передать мерцание звезд. Фото: Руслан Мерзляков
В чем причина подобных явлений?
Мерцание и переливание звезд разными цветами — это не свойства, присущие самим звездам, а явления, порождаемые земной атмосферой. Воздушная оболочка нашей планеты неспокойна: массы воздуха находятся в постоянном движении — поднимаются и опускаются, сдвигаются в разные стороны. Кроме того, они имеют разную температуру и плотность в зависимости от высоты над поверхностью Земли, атмосферных течений и еще множества факторов. Как результат, в атмосфере образуются воздушные линзы и призмы, преломляющие и отклоняющие проходящий через них свет далеких небесных светил.
Но ведь это всего лишь воздух, можете возразить вы. Как он может играть роль призмы или линзы?
Свету все равно, что перед ним — твердый материал, воздух или жидкость. Свет неизбежно преломляется на границе двух сред, имеющих разную плотность. Чем больше разница в плотности, тем заметнее преломляется свет. Классические примеры — призма или стакан с водой. Ложка, стоящая в стакане, кажется надломленной из-за преломления света на границе воздуха и воды.
Так как воздушные массы в атмосфере имеют разную плотность в зависимости от высоты, течений, образующихся то тут то там ячеек Хэдли и других факторов, то они сами по себе способны играть роль таких призм и линз, пусть и довольно слабых. Когда свет звезды проходит через линзу, он приходит к нам усиленным, когда отклоняется — приходит ослабленным. Это быстрое колебание света мы и называем мерцанием.
Почему звезды мерцают и переливаются разными цветами. Источник: Natskies Observatory
Что касается переливания звезд разными цветами, то и здесь причиной является циркуляция воздуха в атмосфере. На примере обычной призмы видно, что свет разной длины волны искривляется по-разному. То же происходит и со светом звезды, когда он проходит сквозь воздушные призмы. Но до нас доходит то один цвет, то другой, то третий. Если фотографировать такую дрожащую и мерцающую разными цветами звезду очень короткими экспозициями, то на фотографиях мы увидим буквально всю палитру цветов!
Звезды мерцают гораздо сильнее у горизонта, чем в зените, поскольку их свет проходит через большую толщу воздуха. Рисунок: Bob King / Большая Вселенная
Нам осталось лишь объяснить, почему звезды, расположенные низко над горизонтом, мерцают и переливаются разными цветами гораздо сильнее, чем звезды вблизи зенита. Объяснение на удивление просто: прежде чем дойти до наших глаз, свет от низко расположенных звезд проходит через бо́льшую толщу атмосферы! Соответственно, и искажается он гораздо сильнее.
А в космосе звезды тоже дрожат и мерцают? Конечно, нет! Летая по орбите вокруг Земли за пределами плотных слоев атмосферы, космонавты наблюдают ровный и спокойный свет звезд.
Post Views: 25 398
Метки: Звезды, Почему…
