Защо така Сириус?

Какъв Филм Да Се Види?
 
>

През зимните месеци, когато Орион се издига високо в небето, блестяща звезда блести точно на югоизток от него. Дори и трите звезди в колана на Орион случайно да не са насочили почти точно към него, ще го забележите. В края на краищата Сириус е най -ярката звезда на нощното небе.



The явно най -ярката звезда, трябва педантично да добавя. Част от това се дължи на присъщата си яркост (излъчва около 25 пъти повече енергия, отколкото слънцето), но още по -важното е, че е близо: На разстояние 8,6 светлинни години това е седмата най -близка звездна система до Слънцето.

И да, то е система. Двоичен файл , за да бъде ясно; чифт звезди, които обикалят една около друга. Звездата, която виждаме с очите си, се нарича Сириус А. Спътникът, Сириус В, е бяло джудже , малкото и плътно ядро ​​на това, което преди беше нормална звезда, но остана без ядрено гориво и издуха външните си слоеве. Той е много слаб във видима светлина, приблизително една десетхилядна от яркостта на А. Това го прави сравнително трудно да се види и е открит едва през 1862 г. Съществуването му се подозира преди това; Внимателните измервания още тогава показаха, че Сириус сякаш размахва малко небе в небето. Оказва се, че това се дължи на тежестта на Сириус В, който дърпа А, докато те обикалят един около друг.







някога здравият разум

През повече от 150 години оттогава научихме много за двойката, но това, което ми е интересно, е, че прецизно измерванията бяха безумно неуловими. Сириус А е толкова по -ярък от В, че дори измерването на отделянето им един от друг се оказа трудно. Всяка снимка, на която В е изложена добре, преекспонира А до степен на безполезност.

Изображение на Хъбъл на Sirius A (в центъра, duh) и B (в долния ляв ъгъл); А е около 10 000 пъти по -ярка. Кредит: НАСА, ЕКА, Х. Бонд (STScI) и М. Барстоу (Университет в ЛестърУвеличавам

Изображение на Хъбъл на една от най -близките до Слънцето двойни звезди: Сириус А (в центъра) и неговия спътник бяло джудже В (в долния ляв ъгъл); А е около 10 000 пъти по -ярка. Кредит: НАСА, ЕКА, Х. Бонд (STScI) и М. Барстоу (Университет в Лестър

Трудно, но не и невъзможно. Екип от астрономи, воден от моя стар приятел и колега Хауърд Бонд, изучава Сириус от доста време. Те наблюдават Сириус с помощта на космическия телескоп Хъбъл в продължение на почти 20 години, за да получат точни измервания на позициите на двете звезди, докато те обикалят една около друга. Те съчетаха това с измервания от Военноморската обсерватория на САЩ, датиращи от 1956 г. ... и не само това, те всъщност използваха наблюдения още през 1862!

С цялата тази информация, те най -накрая успяха да съчетаят съгласувана картина на двете звезди , как те обикалят един около друг, какви са техните физически характеристики и може би най -интересно каква е тяхната история.





Физически те откриват, че Сириус А има 2,06 пъти масата на Слънцето, а бялото джудже Сириус В има маса от 1,018 слънчеви маси. Всичко е наред, но размерите на звездите са невероятни. Те откриват, че Сириус А има диаметър, който е 1.7144 пъти по -голям от слънцето - по -масивните звезди са по -големи, така че това има смисъл - но Сириус В има диаметър само 0.008098 от слънцето! Това го прави широк около 11 270 километра: по -малък от Земята!

Сириус В има масата на Слънцето, но размера на Земята. За сравнение, Слънцето е над 100 пъти по -широко от Земята. Кредит: ESA и НАСАУвеличавам

Най -близкото бяло джудже до нас, Сириус В, има масата на Слънцето, но размера на Земята. За сравнение, Слънцето е над 100 пъти по -широко от Земята. Кредит: ESA и НАСА

добрият лекар здрав разум медии

Това е плътна звезда. Кубичен сантиметър от него (с размер на шестстранна матрица) ще има маса от 2,7 метрични тона . Представете си да вземете напълно натоварен пикап и да го смачкате до размера на кубче захар и ще получите снимката. Честно казано, знаем това от десетилетия, но тези нови измервания са най -точните, правени някога. Те ще ни помогнат да разберем физиката на звездите по -добре, отколкото някога сме имали.

Всъщност тези точни измервания на масите, размерите, цветовете и химичното съдържание на звездите позволиха на астрономите да използват физически модели за изчисляване на възрастта на звездите. Сириус А е на възраст около 237 - 247 милиона години, докато Сириус В е на 228 милиона години. Несигурността и при двете измервания е достатъчно голяма (около 10 милиона години), че тези оценки са в съответствие една с друга, както се очаква. Можем да предположим, че са родени заедно.

орбита на Сириус В

Орбитата на Сириус В около А, определена с помощта на наблюдения на Хъбъл от 1997 г. (в действителност те обикалят един около друг, но това е показано по отношение на А). Вертикалната ос е север/юг по небето, а хоризонталната е изток/запад. Червените точки са измерените позиции, а сините кръгове са позициите едновременно с помощта на изчислената орбита. Кредит: Bond et al.

Интересна е и орбитата на двете звезди. Те се въртят един около друг на всеки 50,1284 години, вариращи от 1,2 милиарда до 4,7 милиарда километра един от друг на очевидно силно елипсовидна орбита. Последният път, когато бяха най-близо заедно (това, което се нарича периастрон), беше в средата на 1994 г. Сега те са толкова далеч един от друг, колкото някога са били.

И че част наистина води до нещо много интересно! Сириус В е изгорялото ядро ​​на звезда, която някога е била много подобна на слънцето, макар и по-масивна. Вероятно е започнал живота си като звезда с 5.6 слънчева маса, поставяйки го в най -високите нива на нормалните звезди . Преди около 130 милиона години в ядрото му изтече използваем водород, за да се слее с хелий. Набъбна в червен гигант, издуха външните му слоеве и накрая остана само плътното му инертно ядро ​​- бялото джудже, което виждаме днес.

как да го накарам да се върне с просия

Но тази червена гигантска сцена ни води до мистерия. При тази маса Сириус В щеше да се подуе много . Можеше да е с диаметър 450 - 500 милиона километра - три пъти по -широк от разстоянието на Земята до Слънцето! Но това е странно: тогава периастронното разстояние между Сириус А и В би било по -малко от радиуса на Сириус В. С други думи, когато Сириус В се подуе напълно, Сириус А щеше да е вътре в него!

Този вид звезди са били виждани и преди; ние ги наричаме двоични файлове за контакт. Обикновено това са две звезди, които споделят една атмосфера във формата на фъстъци, но в този случай А наистина би имало вътре в В*. Това технически се нарича фаза на общ плик на тясна двоична система. Но има разклонения. Например, ако двете звезди започват с елиптична орбита, тази фаза ще я циркулира бърз . Но сега орбитата на двете звезди е силно удължена. Това е странно. Всъщност други двоични системи са виждани по този начин и изобщо не е ясно защо или как орбитите остават елиптични след фазата на общата обвивка.

Обичам това, честно казано. Колко пъти съм виждал Сириус, със собствените си очи, през бинокъл, през телескоп? Стотици? Хиляди, със сигурност. И все пак, въпреки че е най -ярката звезда на нощното небе, въпреки че е толкова близо, въпреки десетки хиляди часове наблюдения на Сириус по целия свят и през историята, загадките все още остават около него. относно тях .

О, наука. Никога не мога да се уморя от теб, защото винаги има какво да се знае. Винаги.

*Като се замислим, тогава назоваваме по -ярката звезда на двоично А и по -диммерната В. Тогава. Б щеше да е А, а А щеше да е В. Но това беше много преди хората да са стъпили на Земята и да построят телескопи. Освен това тогава тези звезди биха били от другата страна на галактиката от нас. Времето променя нещата.