В созвездии большого пса сияет бело-голубая звезда – самая яркая звезда нашего небосвода. Это – Сириус:
Он замечен людьми с глубокой древности, и его легко найти на небе, ориентируясь на узнаваемый по трем звездам в ряд пояс Ориона:
Древние легенды и наблюдения
У древних египтян звезда олицетворяла богиню женственности и материнства Исиду, которую изображали со звездой между рогов. Согласно легенде, она стояла в лодке, повернувшись к Осирису – к созвездию Орион. По Сириусу определяли время разлива Нила – это происходило через 70 дней отсутствия звезды на небе. Считалось, что это время Осирис и Исида проводят вместе в подземном мире.
Другие народы часто связывали Сириус с собакой, называли песьей звездой. Например, принц индийских легенд Юдхистер вместе со своей собакой Сваной искал небесные врата. Но когда он нашёл их, пса не хотели запускать. Принц отказался идти без верного друга. В результате за преданность человека к животному Бог впустил обоих. Поэтому в Индии яркое светило известно как Свана, в честь собаки.
Римляне считали Сириус собакой охотника Ориона и заметили, что он появляется на небе с началом летней жары. В это время старались отдохнуть – работали только рабы, и этот период летнего отдыха стали называть канис, что по-латыни значит – собака. Так, благодаря Сириусу, появилось слово «каникулы».
Интересно, что астрономы древности описывали Сириус как ярко-красную звезду:
«в дни холода, мороза, льда, в дни появления звезды Стрела, которая огненно-красная, как медь» (Аккадское царство, XI век до н. э.)
«в небе явлены самые разные цвета: Пёс ярко-красный, Марс — тусклее, Юпитер вовсе лишён цвета, испуская чистый свет» (Сенека, 2 век до н.э.)
«красноватая, самая яркая звезда во рту, называемой Псом» (Клавдий Птолемей, I век до н.э.)
Причина изменения цвета Сириуса с красного цвета на белый остается загадкой. Сириус никак не мог быть красным гигантом всего две тысячи лет назад, а потом стать белым: для такого преображения звезды требуются миллионы лет, два тысячелетия – слишком маленький срок. Есть предположение, что 2000 лет назад между нашей системой и Сириусом находилось облако космической пыли, которое делало проходящий через него свет красным.
Не исключено и нахождение в системе третьего объекта с периодом обращения около 2000 лет, который, подходя близко к Сириусу, может вызывать его покраснение. Но пока признаков такого объекта не обнаружено.
Что же представляет собой Сириус сейчас, что о нем известно астрономам?
Система из двух звезд
Для невооруженного глаза Сириус выглядит одной звездой, но на самом деле это система из двух звезд: Сириуса А и Сириуса В, которые вращаются вокруг общего центра масс на расстоянии около 20 а.е:
Это всего на 1 а.е. больше, чем расстояние от Урана до Солнца. Будь в нашей солнечной системе вторая звезда на таком близком расстоянии, мы бы наблюдали на небе два солнышка, два восхода и два заката! Правда, одно из солнц было бы значительно меньше и тусклее другого:
Яркая и массивная звезда в этой системе, которая так хорошо видна на нашем небе невооруженным глазом – это
Сириус А
От этой звезды нас отделяет 8,6 световых лет или 543 874 а.е. То есть Сириус А почти в 544 тысячи раз дальше от Солнечной системы, чем Солнце от Земли. И всё же это одна из самых ближайших звезд к нам: во многом поэтому он светит на земном небосводе так ярко.
Но не только: Сириус А превосходит Солнце и по размеру, и по температуре, и по светимости: температура его поверхности достигает 9940 Кельвинов, или 9657°С (тогда как температура поверхности Солнца 5800 К или 5527°С), а светимость – в 25 раз превышает солнечную. По размеру он больше нашего светила на 71%, а по массе – в 2 раза.
У астрономов существует спектральная классификация звезд: от самых холодных (коричневых) до самых горячих (белых карликов). Согласно ей, Сириус А является бело-голубой звездой спектрального класса А:
В атмосфере звезды обнаружено высокое содержание железа – более чем втрое больше, чем в атмосфере Солнца.
Возраст Сириуса А оценивается примерно в 230 млн лет, то есть это довольно молодая звезда. В нынешнем виде она будет существовать еще около 660 млн лет, после чего водородное топлива в её ядре закончится, и звезда начнет раздуваться, превращаясь в красный гигант.
Наше Солнце, хоть оно и меньше, начнет превращаться в красный гигант только через 3,5 - 4 млрд лет. Почему же с Сириусом это должно произойти гораздо раньше? Все дело в температуре: более горячие звезды быстрее перерабатывают своё топливо, и срок их жизни заметно короче. Самый короткий срок жизни у супертяжелых и очень горячих голубых звезд (с температурой до 80 000 К и массой, в 20 раз превышающей солнечную) – такие звезды расходуют энергию всего за несколько миллионов лет, после чего взрываются и превращаются в черную дыру.
Сириус А, став красным гигантом, сбросит свои внешние слои – из них образуется планетарная туманность. От звезды останется лишь сжавшееся ядро размером примерно с Землю – это будет белый карлик. Цикл жизни таких звезд, как Сириус А и наше Солнце, выглядит так:
Долгое время никто не знал, что Сириус – это на самом деле система из двух звезд, т.к. вторя звезда – Сириус В – не только не видна невооруженным глазом, но и в телескоп её трудно разглядеть: слишком это тусклая точка рядом с таким ярким объектом, как Сириус А.
Сириус В
В 1844 году немецкий астроном и математик Фридрих Бессель заметил, что траектория движения Сириуса А периодически отклоняется и выдвинул гипотезу о существовании близкого небесного тела, вращающегося вместе с Сириусом вокруг общего центра масс. Гипотеза была встречена скептически, т.к. выходило, что масса скрытого от глаз спутника должна равняться массе нашего Солнца. Но через 18 лет, в 1862 году, предположение Бесселя подтвердилось.
При испытании нового 46-см телескопа-рефрактора американский астроном Алван Кларк открыл рядом с Сириусом маленькую звезду, орбитальное движение которой соответствовало расчетам Фридриха Бесселя. Звезда получила название Сириус В и стала первым обнаруженным белым карликом. Её масса действительно практически равна солнечной, но объем – более чем в миллион раз меньше: по размеру Сириус В сопоставим с Землей:
Есть изображение Сириуса В, полученное в 2003 году с помощью космического телескопа Хаббл:
Ученые считают, что Сириус В превратился в белого карлика примерно 120 млн лет назад, пройдя все стадии от обычной солнцеподобной звезды, красного гиганта и потери внешних слоев.
Это – один из самых массивных белых карликов, известных сегодня. Его масса – 102% от солнечной, что вдвое больше средней массы звезд этого типа.
В данный момент Сириус В - очень тусклая звездочка, светимость которой – 0,026 от яркости Солнца, но при этом – очень горячая – температура его поверхности составляет 24 900 °С. Белые карлики не имеют внутреннего тепла – т.к. представляют собой сжатые ядра звезд, уже переработавших свое топливо – и потому Сириус В будет еще миллиарды лет остывать, постепенно излучая свое тепло в космос.
В конце концов он станет коричневым, а затем и гипотетическим черным карликом - так называют остывшие и вследствие этого не излучающие (или слабоизлучающие) в видимом диапазоне субзвёздные объекты, которые не имеют достаточной массы (менее 0,08 массы Солнца) для поддержания реакций ядерного синтеза.
Землеподобных планет нет
В апреле 2018 года NASA запустила транзитный обзорный спутник экзопланет – TESS, целью которого является обнаружение экзопланет вокруг ярких звезд. Но Сириус А – молодая звезда, поэтому обнаружение вокруг неё планет маловероятно. Сириус В стал белым карликом всего 120 млн лет назад, что по космическим меркам – вчера. Поэтому ученые полагают, что в системе Сириус планет, скорее всего, еще не существует.
Если же там все-таки есть хотя бы одна большая планета, то жизнь на ней возникнуть просто не успела бы: ведь Сириус В еще недавно был красным гигантом, а Сириус А – звезда более крупная и горячая, чем Солнце, а расстояние между ними - немногим больше, чем между нашим светилом и Ураном. Получается, что все планеты системы Сириус, если бы они и существовали, должны были быть просто выжжены.
Ведь красные гиганты - огромные звезды: когда Солнце будет превращаться в красный гигант, оно поглотит и Меркурий, и Венеру, и Землю, а, может быть, и Марс. Соответственно, начало зоны обитаемости в нашей системе переместится к орбите Сатурна. Если же представить между Ураном и Нептуном другую звезду, да еще - более горячую, нежели Солнце, то от жары выгорят все планеты, и нигде не останется места, пригодного для существования живых организмов.
Ну, а 120 млн лет – прошедшие с тех пор, как Сириус В превратился в белого карлика – для эволюции чересчур мало.
Сириус в настоящее время приближается к нашей солнечной системе, и в ближайшие века будет светить всё ярче и ярче. Но он далеко не самый яркий, если рассматривать абсолютную яркость звезд - то есть яркость, если бы звезды были помещены от Земли на одинаковом расстоянии. Во Вселенной есть необыкновенно яркие объекты - о них мы поговорим в следующий раз.
Ставьте лайк, если понравилась статья. Пишите комментарии, подписывайтесь на канал - будет еще много интересного!