Epsilon Aurigae

Epsilon Aurigae ( ε Aur / ε Aurigae) er en stjerne i stjernebilledet Auriga . Den har flere historiske navne:

• Almaaz (Almaaz), Maaz (Maaz), Al Maz (Al-Ma'z) formodentlig fra det arabiske "ged" eller "kid", da det i oldtiden var en del af katastrofen Ged med geder [7] .
• Al Anz  - etymologien af ​​denne variant er ukendt, men den er givet af Qazvini [8] .

Kort beskrivelse

Epsilon Aurigae er en formørkende binær , der består af en lysende gammel stjerne ( en F0- supergigant ) og en usynlig ledsager, som i øjeblikket antages at være en klasse B-stjerne. Epsilon Aurigae dæmpes i lysstyrke fra +2,92 m hvert 27. år op til +3,83 m størrelse [9] ] . Denne mørklægning varer 640-730 dage [10] . Ud over denne formørkelsesvariabilitet har systemet også en let pulsering med en periode på cirka 66 dage [11] . Systemet ligger i en afstand af cirka 2.000 lysår fra Jorden .

Den dværgfarende Epsilon Aurigae-ledsager har altid været i centrum for ophedet debat, da den udsender overraskende lidt lys til et objekt af dens størrelse [11] . Fra 2008 (før Spitzer-observationerne i 2009) var den mest accepterede model for en ledsager et binært system omgivet af en massiv, uigennemsigtig støvskive . Fra teorier om, at objektet er en stor gennemskinnelig stjerne eller et sort hul , har videnskabsmænd opgivet.

Observationshistorik

På trods af det faktum, at stjernen er synlig for det blotte øje, blev dens variation først bemærket i 1821 af Johann Fritsch. De første regelmæssige observationer, som varede fra 1842 til 1848, blev udført af den tyske matematiker Eduard Heis og den preussiske astronom Friedrich Wilhelm Argelander . Data fra Hayes og Argelander viste, at stjernen var blevet betydeligt svagere i 1847. Epsilon Aurigae vendte tilbage til "normal" i september det følgende år [11] . Siden da er der blevet indsamlet flere data. Observationer har vist, at Al Anz, sammen med ændringer i lysstyrken over en lang periode, også viser kortsigtede ændringer i lysstyrken [11] . Nyere formørkelser fandt sted mellem 1874 og 1875, og derefter næsten tredive år senere, mellem 1901 og 1902 [11] .

Hans Ludendorff , som også observerede Epsilon Aurigae, var den første til at lave en detaljeret undersøgelse af stjernen. I 1904 publicerede han en artikel i Astronomische Nachrichten med titlen Untersuchungen über den Lichtwechsel von ε Aurigae ( Undersøgelser af små variationer i lysstyrken af ​​ε Aurigae ), hvor han foreslog, at stjernen er en formørkelsesvariabel af Algol-typen og består af to komponenter [11] .

Observationer af Epsilon Aurigae er dedikeret til Det Internationale Astronomiår og udføres fra 2009 til 2011, det vil sige tre år, hvor formørkelsen indtræffer [12] .

Spitzer observationer, 2009

I januar 2010, på et møde i American Astronomical Society , rapporterede Donald Hoard, en talsmand for NASAs Spitzer Telescope Control Center ved California Institute of Technology i Pasadena  , at observationer fra rumteleskopet viser, at Epsilon Aurigae-systemet består af en lille døende stjerne med en relativt lille masse (meget mindre end en typisk stjerne af spektral type F), periodisk formørket af en klasse B-stjerne omgivet af en støvskive . Dette resultat blev opnået ved at optage med millisekunder eksponeringer i stedet for direkte lange (hundreder af sekunder) eksponeringer. Dette gøres for at reducere teleskopets følsomhed og forhindre stjernen i at "lyse op" i CCD-arrayet . Yderligere bearbejdning af informationen viste tilstedeværelsen i den cirkumstellare skive af partikler, der i størrelse ligner grus mere end støv. [13]

Systemkomponenter og variabilitet

Epsilon Aurigae-systemet studeres i øjeblikket intensivt ved hjælp af observationer inden for programmerne Spitzer og Citizen Sky , og derfor bliver sammensætningen af ​​stjernesystemet og dets egenskaber konstant forfinet.

Parret blev tidligere antaget at bestå af en supergigant af spektral type F og en massiv, svag formørkelseskomponent, hvis nøjagtige natur ikke var kendt. I 1985 blev der foreslået en model om, at det kunne være en støvskive, der kunne omgive en enkelt stjerne eller et andet binært system [11] . Disse to komponenter formørker hinanden hvert 27.1 år, og hver formørkelse varer cirka to år [14] . Omkring midten af ​​formørkelsen øger systemet en smule lysstyrken. Dette indikerer tilstedeværelsen af ​​et hul i midten af ​​formørkelsesskiven. Supergiganten er omgivet af en støvskive i en afstand på næsten tredive AU . e. , som svarer til afstanden fra planeten Neptun til Solen . [15] .

Synlig komponent

Den synlige komponent, Epsilon Aurigae A , er en semiregulær pulserende supergigant af spektral type F0 [11] . Den har en størrelse på 100-200 solradier og er 40.000 - 60.000 gange lysere end Solen . Hvis en sådan stjerne var i stedet for Solen , ville den opsluge Merkur og muligvis Venus . Klasse F stjerner er hvide og udviser stærke ioniserede calciumabsorptionslinjer og svage brintabsorptionslinjer . Klasse F-stjerner er varmere end stjerner som Solen (som er en klasse G-stjerne) [16] . Typiske repræsentanter for klasse F er Procyon [17] , den klareste stjerne i stjernebilledet Canis Minor , og Canopus , den næstklareste stjerne på nattehimlen og den klareste stjerne i stjernebilledet Carina [18] .

En formørkelseskomponent

Formørkelseskomponenten udsender en ubetydelig mængde lys og er usynlig for det blotte øje (et teleskop er nødvendigt for at søge ). Der blev dog fundet et varmt område i midten af ​​objektet. Den nøjagtige form af formørkelseskomponenten kendes ikke. Hypoteser vedrørende arten af ​​dette andet objekt er blevet foreslået i de artikler, der er citeret i [11] . Tre af dem har tiltrukket sig stor opmærksomhed fra det videnskabelige samfund.

Den første hypotese blev fremsat i 1937 af astronomerne Gerard Kuiper , Otto Struve og Bengt Strömgren , som foreslog, at Epsilon Aurigae er et binært system, der indeholder en F2 - supergigant og en ekstremt kold "gennemskinnelig" stjerne, der fuldstændig overstråler sin følgesvend. Imidlertid ville den formørkende stjerne sprede lyset udsendt af ledsageren og resultere i det observerede fald i lysstyrke. Det spredte lys ville blive detekteret på Jorden som en stjerne, der er synlig med det blotte øje, selvom dette lys ville blive betydeligt dæmpet [11] . Her er, hvordan denne hypotese blev beskrevet tilbage i 1986 i bogen af ​​F. Yu. Siegel "Stjernehimlens skatte":

En grundig analyse af spektret og lyskurven for ε Aurigae, udført i 1937 af de berømte amerikanske astrofysikere D. Kuiper, O. Struve og B. Strömgren, førte dem til slående konklusioner.

ε Aurigae-systemet består af to stjerner - synlige og usynlige. Den vi ser i stjernebilledet Auriga som en gullig stjerne på næsten 4 meter i gennemsnit er en enorm supergigant med en overfladetemperatur på 6600K . Denne stjerne er 36 gange mere massiv end Solen og 190 gange dens diameter. Men dens størrelse blegner i forhold til størrelsen af ​​den anden stjerne, den største af alle, som vi kun kender. Dens diameter er 2.700 gange solens. Indeni ville den frit passe til alle planeternes kredsløb, fra Merkur til Saturn inklusive. …

På trods af den monstrøse størrelse af den anden komponent er dens lysstyrke lav og næsten lig med solens. Den synlige lysstyrke for den største af stjernerne er tæt på 16 m , og dens vinkelafstand fra naboen er 0,03". På grund af den enorme forskel i komponenternes synlige lysstyrke er det endnu ikke muligt at "adskille" dette par optisk. .

Hvorfor har stjernen Epsilon A med en utrolig stor størrelse så ubetydelig en lysstyrke? Hemmeligheden, viser det sig, er, at denne stjerne er meget kold (1.600K på overfladen), og dens stråling er hovedsageligt i det usynlige infrarøde område. Derudover er dens gennemsnitlige tæthed så lav, at Epsilon A er transparent; derfor sker der ingen ændringer i spektret under formørkelser af denne stjerne af dens ledsager. Men hvorfor svinger Epsilon B's glans stadig?

Ifølge amerikanske videnskabsmænd ioniserer Epsilon B, som udsender lys 10.000 gange mere end Solen, de yderste lag af den infrarøde stjerne Epsilon A, der er tættest på den. af stjernerne vil være bag den anden, og "ioniseringspletten" vil blokere den fra den jordiske observatør, er lysstyrken af ​​Epsilon B-stjernen svækket, da ioniserede gasser er mindre gennemsigtige end ikke-ioniserede. Denne geniale forklaring er fuldstændig i overensstemmelse med alle observationsdata. Så meget information kan man få ved analyse af lysstråler.

Den amerikanske astronom Su-Shu Huang udgav et papir i 1965, der skitserede manglerne ved Kuiper-Struve-Stromgren-modellen og foreslog, at følgesvenden er et disksystem set på kanten fra Jorden [11] . Robert Wilson foreslog i 1971, at der er et hul i skiven, hvilket er en mulig årsag til systemets pludselige stigning i lysstyrke midt i en formørkelse [11] . I 2005 blev systemet observeret i det ultraviolette område ved hjælp af FUSE -teleskopet . Da systemet ikke udsendte energi med den hastighed, der er typisk for objekter såsom neutronstjernens binære Circulus X-1 eller det sorte huls binære system som Cygnus X-1 , er det usandsynligt, at objektet, der indtager midten af ​​skiven, er noget lignende; tværtimod blev det antaget, at det centrale objekt er en stjerne af spektraltype B5 [11] . Diskens radius er anslået til 3,8 AU  . e. tykkelsen er 0,475  a. e. , og temperaturen er 550±50 K [1] .

Yderligere komponenter

Der er også andre stjerner i systemet, hvis parametre er angivet i tabellen [9]

Observationsforhold

Stjernen er let at finde på nattehimlen på grund af dens lysstyrke og nærhed til Capella . Det er spidsen af ​​den ligebenede trekant, der danner "næsen" af vognmanden . Stjernen er lys nok til at være synlig selv i bymiljøer med moderate mængder lysforurening . En visuel vurdering af en stjernes variabilitet kan foretages ved at sammenligne den med nabostjerner med en kendt størrelse. Fordi stjernen er ret lysstærk, skal fotometriske observationer foretages med udstyr med et meget stort synsfelt, såsom fotoelektriske fotometre eller DSLR - kameraer . Formørkelsesskemaet er tilgængeligt i [19] , og de første rapporter om begyndelsen af ​​en ny formørkelse dukkede op i juli 2009 [20] .

Amatør himmel

US National Science Foundation tildelte AAVSO et treårigt tilskud til at finansiere et projekt designet til at studere Epsilon Aurigae-formørkelsen i 2009-2011. [21] [22] [23] Projektet, kaldet "Amateur Sky" [24] ( Citizen Sky ), organiserer observationer af formørkelsen og muligheden for at rapportere resultaterne til en central database. Derudover kan deltagerne hjælpe med at analysere dataene ved at teste deres egne teorier og ved at udgive originale forskningsartikler i et peer-reviewet astronomitidsskrift.

Noter

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Tabel med systemegenskaber (Citizen Sky) (link ikke tilgængeligt) . Dato for adgang: 13. februar 2010. Arkiveret fra originalen 11. januar 2016. (ubestemt) 
2. ↑ SIMBAD . _ - Al Anz ved SIMBAD-databasen . Hentet: 7. januar 2010.  
3. ↑ Hardorp J., Theile I., Voigt HH Lysende stjerner i den nordlige mælkevej - 1965. - V. 5. - S. 0.
4. ↑ Gray R. O., Garrison R. F. The early F-type stars - Raffineret klassificering, konfrontation med Stromgren fotometri og virkningerne af rotation  // The Astrophysical Journal : Supplement Series - American Astronomical Society , 1989. - Vol. 69.—S. 301–321. — ISSN 0067-0049 ; 1538-4365 - doi:10.1086/191315
5. ↑ 1 2 Luck R. E. Parametre og mængder i lysende stjerner  // Astron . J. / J. G. III , E. Vishniac - NYC : IOP Publishing , American Astronomical Society , University of Chicago Press , AIP , 2014. - Vol. 147, Iss. 6. - S. 137. - ISSN 0004-6256 ; 1538-3881 - doi:10.1088/0004-6256/147/6/137
6. ↑ Royer F., Grenier S., M.-O. Baylac, Gómez A. E., Zorec J. Rotationshastigheder for stjerner af A-typen på den nordlige halvkugle. II. Måling af v sini  (engelsk) // Astron. Astrofys. / T. Forveille - EDP Sciences , 2002. - Vol. 393, Iss. 3. - P. 897-911. — ISSN 0004-6361 ; 0365-0138 ; 1432-0746 ; 1286-4846 - doi:10.1051/0004-6361:20020943 - arXiv:astro-ph/0205255
7. ↑ Arabiske navne på stjerner.  (engelsk)  (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 7. januar 2010. Arkiveret fra originalen 2. februar 2008.
8. ↑ Richard Hinckley Allen. Auriga, vognmanden eller vognmanden // Stjernenavne - deres historie og betydning . - 1899.  (engelsk)
9. ↑ 1 2 Al Anz om Alcyone 
10. ↑ "Stjernen" i vores projekt  (engelsk)  (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 7. januar 2010. Arkiveret fra originalen 13. august 2009.
11. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Variable Star of the Season, januar 2008 Epsilon Aurigae  (eng.)  (utilgængeligt link) . Arkiveret fra originalen den 17. december 2009.
12. ↑ Citizen Science: The International Year of Astronomy  (engelsk)  (link ikke tilgængeligt) . Internationalt år for astronomi . da: American Astronomical Society (2008). Dato for adgang: 7. januar 2010. Arkiveret fra originalen 5. december 2008.
13. ↑ Centuries-Gamle Star Mystery Coming to a Close , Whitney Clavin, Jet Propulsion Laboratory , 5. januar 2010 
14. ↑ Almaaz  (engelsk)  (downlink) . STJERNER (2008). Hentet 7. januar 2010. Arkiveret fra originalen 11. december 2012.
15. ↑ Uranus: Facts & Figures  (engelsk)  (link ikke tilgængeligt) . Udforskning af solsystemet . National Aeronautics and Space Administration (2007). Dato for adgang: 7. januar 2010. Arkiveret fra originalen 9. april 2014.
16. ↑ Star Spectral Classification  (engelsk)  (utilgængeligt link) . Hyperfysik . Georgia State University (2001). Hentet 7. januar 2010. Arkiveret fra originalen 2. januar 2009.
17. ↑ Databaseindgang for Procyon AB  (engelsk)  (downlink) . SIMBAD . Centre de Données astronomiques de Strasbourg (2008). Dato for adgang: 7. januar 2010. Arkiveret fra originalen 12. august 2014.
18. ↑ Databaseindgang for Canopus  (engelsk)  (downlink) . SIMBAD . Centre de Données astronomiques de Strasbourg. Dato for adgang: 7. januar 2010. Arkiveret fra originalen 8. august 2014.
19. ↑ Epsilon Aurigae Eclipse Campaign-hjemmesiden  (eng.)  (link ikke tilgængeligt) . Hentet 7. januar 2010. Arkiveret fra originalen 12. januar 2010.
20. ↑ Epsilon Aurigae's Eclipse Begins  (engelsk)  (utilgængeligt link - historie ) .
21. ↑ Wired.com: Reach for the Citizen Sky  (engelsk)  (link ikke tilgængeligt) . Hentet 1. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 17. februar 2014.
22. ↑ Astronomy.com : Citizen Sky undersøger Epsilon Aurigae  . Hentet 7. januar 2010. Arkiveret fra originalen 14. april 2012.
23. ↑ International Year of Astronomy: Citizen Sky inviterer offentligheden til at hjælpe med at løse et stjernemysterium  (  utilgængeligt link) . Dato for adgang: 7. januar 2010. Arkiveret fra originalen 25. juli 2011.
24. ↑ Citizen Sky  . Arkiveret fra originalen den 1. december 2016. Treårigt borgervidenskabsprojekt med fokus på Epsilon Aurigae

Links

• YouTube-video , der beskriver Epsilon Aurigae med et Lite-Brite-
• David Darlings encyklopædi
• Epsilon Aurigae - en formørkelse en gang hvert 27. år!
• Epsilon Aurigae observationssted
• Mystery of the Dying Star (AKD på Astronet) 8. januar 2010

Ordbøger og encyklopædier	Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	J9U : 987007552903405171 LCCN : sh85044482