Хвост звезды мира а доклад

Обновлено: 02.07.2024

Автор: Lkgios 28.07.2012 06:20

С периодичностью в 11 месяцев в созвездии Кита загорается "новая" звезда, становясь видимой невооруженному взгляду. Большую часть времени эту звезду даже в небольшой любительский телескоп не так то просто найти (+10m), но в максимуме блеска она становится одной из самых ярких звезд (+2m) в созвездии. Эта необычная звезда называется Мирой ("Удивительная"). Это и впрямь один из самых удивительных объектов во Вселенной. Мало того, что она заметно меняет свой блеск на небосводе, так еще является двойной системой, где одна звезда стягивает вещество с другой. К тому же, это единственная звезда, которая выглядит как исполинская комета с хвостом в 13 световых лет!

Начинать наблюдать Миру лучшего всего в течении 2-х месяцев до или после дня максимума, чтобы отследить изменения блеска. Не упустите возможность своими глазами увидеть как одна из звезд созвездия Кита "потухнет" на небосводе! Тем более, что в ближайшие годы видимость этого явления значительно ухудшится (Мира будет находиться ниже горизонта в периоды максимума блеска).

Периоды максимум блеска Миры в ближайшие годы:

2010: Oct 21-31
2011: Sep 21-30
2012: Aug 27
2013: Jul 21-31
2014: Jun 21-31
2015: May 21-31

Ознакомится с датами максимумов блеска периодических звезд можно на сайте AAVSO.

Впервые Мира была открыта в 1596 году фрисландским пастором Давидом Фабрициусом (1564-1617), известным своими работами в области астрономии. Он посчитал, что на небе появилась очередная Новая звезда, проследил до ослабления ее блеска и потерял к ней интерес, ведь Новые не имели обыкновения появляться вновь. Но неожиданно 1609 г. он вновь обнаружил звезду на прежнем месте. Ничего не знавший об открытии Фабрициуса, Иоганн Байер (1572-1625) в 1603 году внес этот объект в атлас звездного неба под обозначением 0 Cet (или Омикрон Кита), имеющим блеск +4m. Но только спустя десятилетия за ней стали наблюдать систематически. Ян Гевелий (1611-1687) наблюдал эту звезду с 1659 по 1682 и дал ей имя Мира (лат. mira - удивительная, замечательная).

К середине XVII в. было окончательно установлено, что загадочная звезда из созвездия Кита – переменная с очень длинным периодом изменения блеска и большой амплитудой. И с тех она возглавила особый класс звезд - долгопериодических переменных. Это открытие, в сочетании с наблюдениями сверхновых в 1572 г. и 1604 г., доказало, что звездное небо не является чем-то вечно неизменным, как тому учили Аристотель и другие философы древности, что в общем-то породило революцию в астрономических взглядах на Вселенную в начале XVII века.

В настоящее время уже открыто более 46000 переменных звезд в нашей Галактике Млечный Путь, а также 10000 из других галактик, и их все еще продолжают находить.

В начале XX века рядом с Мирой, на расстоянии всего 0,9”, был открыт спутник – горячая звезда +10m. Главную звезду он обходит за 400-500 лет и удален от Миры примерно на 70 а.е. (т.е. 70 средних расстояний от Земли до Солнца). Со времен открытия Фабрициусом переменности Миры, звезда-спутник сделала лишь один полный оборот вокруг нее.

Теперь известно, что Мира Кита (ο Cetus) представляет собой двойную систему в созвездии Кита, которая расположена на расстоянии примерно 420 световых лет от Земли. Мира состоит из холодного красного гиганта и горячего белого карлика. Белый карлик окружен горячим аккреционным диском вещества, истекающего с гиганта. Он также является переменной из-за неравномерности поступления вещества. Диаметр красного гиганта, измеренный с помощью космического телескопа "Хаббл", в 700 раз больше диаметра Солнца!

Рентгеновский снимок системы Мира, полученный космическим телескопом "Чандра",
и в иллюстрации художника

Изменения блеска Миры вызваны пульсациями красного гиганта, в результате которых его диаметр меняется приблизительно на 10 %, что сопровождается изменением температуры и яркости поверхности звезды. Пределы изменения блеска Миры непостоянны - в среднем звездная величина меняется от +3,5m до +9,1m, но наблюдались также и от +2m до +10,1m. Не остается постоянным и период пульсации – лишь в среднем он равен 331,62 суток. От периода к периоду заметно меняется и форма кривой изменения блеска. Этой изменчивостью подобные Мире звезды (мириды) отличаются от цефеид с их почти стабильными периодами и кривыми блеска.

Но и это еще не все. В 2007 году ультрафиолетовый орбитальный телескоп GALEX обнаружил у Миры кометоподобный исполинский хвост, длинной около 13 световых лет! К примеру, расстояние между Солнцем и ближайшей к нему звездой Проксима Центавра равняется всего 4 световым годам. Если большинство звезд нашего Млечного пути медленно вращаются вокруг галактического центра, двигаясь примерно с той же скоростью и в том же направлении, что и межзвездный газ, то Мира выбивается из общего ряда. Эта звезда продирается сквозь галактическое облако газа со скоростью в 130 км/c. В результате выбрасываемая ею материя попросту сдувается назад, образуя хвост.

На фотографиях телескопа GALEX отчётливо видно исполинское вздутие, расположенное перед звездой — это область ударной волны. Нечто подобное образуется перед носом лодки, рассекающей воду на большой скорости, или перед пулей, несущейся со сверхзвуковой скоростью. Здесь материя, выбрасываемая звездой, переживает лобовое столкновение с частицами межзвёздного газа. Как показывают подсчеты, каждые 10 лет звезда сбрасывает массу, эквивалентную массе Земли. Для того чтобы образовался такой "хвост", потребовалось не менее 30 тысяч лет.

Мира и её окрестности в ультрафиолете (вверху) и в оптическом диапазоне (внизу).

1 — это сама Мира; 2 — петля, образовавшаяся в турбулентности хвоста; 3 — два потока газа, исходящих от звезды; их астрономы еще будут изучать отдельно, но уже появилось предположение, что они срываются с полюсов; 4 — ударная волна, возникающая на фронте столкновения газа внешних слоёв звезды и межзвёздного вещества.

Триллионы звезд разбросаны по всей Вселенной. И некоторые из этих звезд (известных нам) действительно очаровательны. Они имеют особенности, которые, на первый взгляд, нелегко объяснить. Одна из таких звезд - Мира . Эта умирающая звезда путешествует с невероятной скоростью по бескрайним просторам космоса . Самая необычная особенность Миры - ее хвост, вытянувшийся на несколько световых лет.

Звезда Мира . Летящая сквозь Вселенную

Мира. Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/POSS-II/DSS/C. Мартин (Калифорнийский технологический институт)/М. Зайберт (OCIW).

Большинство звезд в галактике Млечный Путь медленно вращаются вокруг ее центра. Скорость этого вращения почти такая же, как у межзвездных газов. Например, наше Солнце проходит через местное межзвездное облако со скоростью около 25 километров в секунду. А вот рассматриваемая нами сегодня Мира летит через межзвездное пространство со скоростью 130 километров в секунду. Из-за такой приличной скорости вещество, из которого состоит Мира, как бы сдувается с нее. В результате этого процесса образуется уникальный хвост, который приводит в неописуемый восторг земных астрономов.

Этот хвост - особенность, которая делает Миру одной из самых необычных звезд в созвездии Кит .

Хвост Миры

Хвост Миры впервые обнаружили в 2007 году с помощью космического телескопа Galex (орбитальный ультрафиолетовый космический телескоп). Группа астрономов получила высококачественные изображения Миры в ультрафиолетовом свете. На них ученые и разглядели этот хвост, состоящий из газа и пыли. Это явление весьма озадачило астрономов, поскольку звезду наблюдали уже более 400 лет. И никогда ранее хвост не обнаруживался. И лишь только ультрафиолетовые изображения помогли раскрыть его существование. Обычные фотографии, сделанные ранее, его не показывали.

Хвост Миры. Изображение: NASA/JPL-Caltech/C. Мартин (Калифорнийский технологический институт)/ М. Зайберт (OCIW), август 2007 г.

Длина хвоста Миры составляет почти 13 световых лет. Это в три раза больше расстояния между Солнцем и Проксимой Центавра!

Как уже упоминалось выше, хвост Миры был сформирован в результате процесса отбрасывания материалов звезды из-за ее высокой скорости движения. Каждые 10 лет Мира теряет примерно столько же материала, сколько составляет масса нашей Земли. Хвост Миры формировался примерно последние 30 000 лет. Все это время он взаимодействовал с межзвездной пылью , рассеянной на пути звезды.

Материал, сброшенный Мирой, впоследствии превратится в новые звезды и планеты. Большая часть этого материала состоит из атомов водорода. После того как он покидает звезду, его атомы постепенно теряют свой импульс. И выделяют энергию в виде ультрафиолетовых лучей. Именно эти лучи и обнаружил телескоп Galex, обнажив фантастический хвост звезды.

Звездная система

Мира - это двойная пульсирующая переменная звезда. И в периоды максимальной светимости она вспыхивает и становится самой яркой звездой в своем созвездии . Но даже при минимальной яркости его можно увидеть с Земли в обычный бинокль. Лучший месяц для наблюдения за этой звездой - октябрь и ноябрь.

Звездная система состоит из двух компонентов - Мира А и Мира Б. Звезда Мира А - красный гигант. Мира В - белый карлик. Расстояние между объектами - примерно 70 астрономических единиц. Находятся они на расстоянии около 417 световых лет от Земли.

Формально оно применяется только к основному компоненту системы. Раньше Мира также была известна как Стелла Мира и Коллум Кита (шея Кита).

Звёзды

Звезда Мира (или Омикрон Кита) – это светило двойного типа, располагающееся в одноимённом созвездии Кита. В состав его входит красный гигант (A) и белый карлик (B). Дистанция между компонентами составляет 417 световых лет.

Описание отдельных объектов

Объект Мира A представляет собой пульсирующее светило переменного типа. Оно обладает орбитальным периодом, равным 332 дня. Когда наблюдается максимальный блеск, объект становится заметным, ведь его визуальная величина приравнивается к 3,5 единиц. В минимуме светимость снижается. В инфракрасной среде цветовые колебания заметны намного меньше и равняются порядка 2-х звёздных величин.

Объект B имеет окружение в виде горячего диска, состоящего из стекающего с гиганта вещества. Он имеет переменный характер по причине неравномерности поступления вещества и колебаний видимой величины в диапазоне от 9,5 до 12 минут.

Хвост Омикрона Кита

Омикрон Кита, как было выяснено учёными в 2007 году, имеет исполинский хвост, включающий в свой состав пыль и газ. Открытие объекта произошло посредством использования орбитального телескопа ультрафиолетового типа, имеющего название GALEX. Он был выведен силами NASA, произошло это в 2003 году. Астрономических специалистов серьёзно удивил тот факт, что звезда Мира исследуется уже в течение 400 лет, однако странности в ней до нынешнего времени замечены не были. Объяснить этот феномен можно тем, что никто ранее не наблюдал светило в условиях среды ультрафиолета.

Хвост, который был обнаружен, простирается в пространстве на расстоянии 13 световых лет. Если сравнить с другими явлениями, дистанция ближайшей к Солнцу звезды Центавра равно 4 св. года. В соответствии с проведёнными расчётными операциями материя, расположенная в конечной части хвоста, подверглась сбросу звездой. По предварительным отметкам случилось это событие 30 000 лет тому назад.

Звезде приходится периодически терять в массе, которая эквивалентна весу земли, и происходит это каждые 10 лет. Этот факт свидетельствует о том, что материя, которая была сброшена в течение последних тридцати тысяч лет, достаточно для образования 9 планет, имеющих размер Юпитера, или чтобы создать 3 000 космических объектов, идентичных по размеру Земле.

Отличительные особенности

Звезда Мира (или Омикрон Кита) имеет несколько отличительных характеристик. Дело в том, что львиная доля светил, относящихся к Млечному пути, проходит медленное вращение вокруг центральной части галактика. Скорость движения примерно та же, что и у межзвёздного газа. Что касается рассматриваемого космического тела, оно заметно выбивается из этого общего ряда. Оно прорывается через галактическое облако, двигаясь на скорости в 130 км/ч. В итоге материя, которая выбрасывается им, сдувается, и вследствие этого происходит формирование уникальной формации хвоста.

Характеристики звезды Мира

На изображениях, полученных с использованием телескопа GALEX, отчётливо можно заметить исполинское вздутие, которое находится перед областью звезды. Это зона головного скачка уплотнения. Подобный феномен даёт о себе знать перед носовой частью лодки, которая двигается на высокой скорости, а также перед пулей, которая несётся со скоростным режимом, превышающим звук.

В этой области материя, которая выбрасывается звездой Омикрон Кита, переживает серьёзное лобовое столкновение с элементами межзвёздного газового вещества. В ходе этого происходит её разогрев и устремление по направлению к хвосту. Основная часть этой материи приходится на атомные частицы водорода. Они постепенно утрачивают полученную энергию.

В источниках средневековья не имеется однозначных упоминаний касательно этого светила. Но было обнаружено, что Омикрон Кита имеет свойство менять яркость, что было открыто Фабрициусом (1596 г.). Именно в этот период времени им было отмечено падение звёздного блеска от максимального значения до минимального, когда она перестала быть видимой.

Астрономы обнаружили, что одна из умирающих звезд имеет длинный шлейф, похожий на хвост кометы.

Ученые наблюдают за звездой Мира, иначе Мира А, в созвездии Кита уже более 400 лет.

Но только благодаря орбитальному телескопу НАСА Galex (сокращение от Galaxy Evolution Explorer - исследователь эволюции Галактики) удалось увидеть ее придаток длиной в 13 световых лет.

"Это абсолютно новый феномен для нас, и мы пока еще в полной мере не осмыслили физику этого процесса", - заявил Марк Сейберт из Обсерваторий Карнеги в Пасадене, один из авторов статьи в журнале Nature, в которой и сообщается об открытии.

Переменная Мира находится на расстоянии около 350 световых лет от Земли. Это двойная звезда: вокруг Миры A вращается менее крупное светило, обозначаемое как Мира B.

Мира A миллиарды лет назад была желтым карликом, как наше солнце сейчас, но в ее нынешнем состоянии она представляет собой красный гигант - это стадия эволюции звезды, непосредственно предшествующая ее коллапсу.

Скорость Миры в космическом пространстве составляет 130 километров в секунду, и она сбрасывает огромные массы вещества.

Ее шлейф удалось выделить на фотографиях с телескопа Galex, снятых в ультрафиолетовом диапазоне.

"Galex обладает такой изумительной чувствительностью к ультрафиолетовому излучению, а его поле зрение настолько широк, что для поиска ранее неизвестной ультрафиолетовой активности его положение просто уникально. Тот факт, что хвост Миры светил только в ультрафиолетовом диапазоне, вероятно объясняет, почему его упустили другие телескопы", - говорит соавтор Сейберта Барри Мадор.

На ультрафиолетовых снимках также видно явление, которые американские астрономы назвали "носовым шоком" (bow shock). Это область впереди звезды, где накапливается разогретый газ.

Газ образуется при столкновении солнечного ветра Миры с межзвездным газом и пылью.

По мнению ученых, газ в этой области разогревает газовый шлейф, остающийся за звездой.

Ученые говорят, что вещество шлейфа было выброшено в последние 30 тысяч лет.

"Мы надеемся прочитать хвост Миры как бегущую строку и постепенно узнать о жизни звезды", - говорит Сейберт.

Как говорят ученые, по присутствию в шлейфе углерода, кислорода и других элементов можно делать выводы о том, как возникают новые звездные системы и, возможно, даже условия для возникновения жизни.

"Даже после 400 лет изучения Мира не перестает удивлять", - говорят астрономы.

Читайте также: