Невидимые спутники звезд кратко

Обновлено: 02.07.2024

звёзд, спутники звёзд (возможно, планеты), не доступные непосредственно наблюдениям из-за слабого блеска; могут быть обнаружены по незначительным периодическим изменениям положения звёзд.

НЕВИ́ДИМЫЕ СПУ́ТНИКИ звезд, спутники звезд (возможно, планеты), недоступные непосредственным наблюдениям из-за слабого блеска; могут быть обнаружены по незначительным периодическим изменениям положения звезд.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "невидимые спутники" в других словарях:

НЕВИДИМЫЕ СПУТНИКИ — звезд спутники звезд (возможно, планеты), недоступные непосредственным наблюдениям из за слабого блеска; могут быть обнаружены по незначительным периодическим изменениям положения звезд … Большой Энциклопедический словарь

НЕВИДИМЫЕ СПУТНИКИ — звёзд, спутники звёзд (возможно, планеты), не доступные непосредств. наблюдениям из за слабого блеска; могут быть обнаружены по незначит. периодич. изменениям положения звёзд … Естествознание. Энциклопедический словарь

МАССЫ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ — (методы определения). В основе определения M. н. т. лежит всемирного тяготения закон. В астрономии часто (но не всегда) можно пренебречь размерами небесных тел по сравнению с разделяющими их расстояниями и отличием их формы от точной сферы, т. е … Физическая энциклопедия

Астрофотография — метод астрономических наблюдений, основанный на фотографировании небесных тел с помощью Астрографов. А. стала входить в астрономическую практику с середины 19 в., вытесняя визуальные наблюдения, благодаря преимуществам, в числе которых:… … Большая советская энциклопедия

Звезда Барнарда — Звезда … Википедия

61 Лебедя — A/B Двойная звезда Местонахождение звезды в созвездии Лебедя … Википедия

Звезда Бернарда — Звезда Барнарда Звезда Наблюдательные данные (Эпоха Прямое восхождение … Википедия

Кольца Урана — Схема колец и орбит спутников Урана Кольца Урана система колец, окружающих Уран. Она занимает промежуточное по сложности положение межд … Википедия

ДУША — [греч. ψυχή], вместе с телом образует состав человека (см. статьи Дихотомизм, Антропология), будучи при этом самостоятельным началом; Д. человека заключает образ Божий (по мнению одних отцов Церкви; по мнению других образ Божий заключен во всем… … Православная энциклопедия

Многие звезды, видимые как один объект даже в самые мощные телескопы, на деле оказываются двойными (см. Двойные звезды). Это устанавливается по наблюдению их блеска или спектра. Иногда один из компонентов настолько мал и имеет настолько слабый блеск, что его существование можно обнаружить только по воздействию его тяготения на движение другого, яркого компонента. Такие слабые компоненты и называют невидимыми спутниками звезд. В настоящее время известно около 20 невидимых спутников у достаточно близких к нам звезд. Массы их невелики — от 0,1 до 0,0015 массы Солнца. Невидимые спутники представляют огромный интерес для исследователей, так как они могут оказаться большими планетами и на них, возможно, существуют внеземные цивилизации. Однако большинство невидимых спутников звезд — слабые звездочки. Распознать среди них спутники-планеты чрезвычайно сложно даже для ближайших к нам звезд.

Астрономы начали систематические наблюдения звезд, расположенных на расстоянии 30—40 световых лет от Солнца, еще в 30-х гг. XX в. Чтобы обнаружить невидимые спутники звезд, нужны многие годы очень точных наблюдений. Наблюдения проводятся по строгим программам с помощью длиннофокусных астрографов. Существование невидимого спутника проявляется в отклонении собственного движения звезды от прямолинейного. Если же звезда двойная, то наличие еще одного, невидимого компонента устанавливают по особенностям движения ярких компонентов.

Надежные сведения о невидимых спутниках получают, исследуя движения звезд на протяжении нескольких десятков лет. Так, проведя тщательный анализ всех результатов измерения положений одной из ближайших к нам звезд — звезды Барнарда, полученных за 60 лет (1916—1976), астрономы установили, что у звезды имеется по крайней мере один темный планетоподобный спутник, обращающийся вокруг нее с периодом в 11,7 года, а многолетние измерения положений двойной звезды 61 Лебедя показали, что в системе 61 Лебедя существуют три невидимых спутника с массами в несколько раз больше, чем у Юпитера. Два спутника обращаются с периодами в 6 и 12 лет вокруг одного компонента двойной звезды, а третий обращается за 7 лет вокруг другого компонента.

Невидимые спутники звёзд

Что делать, если нет хорошего телескопа?

Вторая половина XIX века для астрономии была временем развития астрометрии и активного определения расстояния до звёзд. Однако в 1922 году американский астроном Эдвин Хаббл открыл Вселенную: до этого момента считалось, что все видимые нами объекты (звезды, туманности и пр.) входят в нашу галактику — Млечный Путь. Хаббл определил расстояние до некоторых туманностей и, наблюдая их в крупнейший телескоп мира, доказал, что они, как и наша галактика, состоят из миллионов звёзд и тысяч туманностей. Так появилось новое направление в науке — внегалактическая астрономия, которой стали заниматься многие ведущие обсерватории мира. А те, у кого не было подходящих инструментов, стали активно заниматься изучением природы звёзд и поиском новых типов переменных. Правда, для спектральных исследований требовалось и специальное оборудование.
Обсерватория имени Спроула Суортмор-колледжа (штат Пенсильвания, США) не относилась к передовым. Её главный инструмент 61-сантиметровый рефрактор, установленный в 1906 году, не годился для проведения серьёзных внегалактических исследований и был малопригоден для спектральных изучений. Собственно, его и устанавливали для того, чтобы вести наблюдения за положением звёзд, для определения их параллакса и вычисления расстояния до них (Параллакс — изменение видимого положения объекта относительно удалённого фона в зависимости от положения наблюдателя, — прим, ред.). — Однако в середине XX века именно эта обсерватория прославилась темой внесолнечных планет, поисками которых занялся астроном Питер ван де Камп.

Пропагандист планетных систем

Пулково спешит на помощь

В 1972 году Питер ван де Камп по состоянию здоровья ушёл с поста директора обсерватории Спроула. Через год после этого американские астрономы Джордж Гейтвуд и Генрих Айххорн заявили, что использовали более крупный инструмент при наблюдении звезды Барнарда (рефрактор с диаметром линзы 76 см) и не обнаружили никаких отклонений в движении звезды. А в 1976 году разразился самый настоящий скандал: Вульф-Дитер Хайнц, сменивший де Кампа на посту директора, заявил, что все данные о планетных системах получены из-за дефекта объектива — они появляются каждый раз после его чистки! Хайнц провёл наблюдения других звёзд и обнаружил у них такие же отклонения!
Казалось бы, после таких убедительных доводов можно было поставить крест на открытиях внесолнечных планет и научной репутации Ван де Кампа. Но в 1977 году вышла работа советского астронома Александра Дейча, в которой он, опираясь на 30-летние наблюдения звезды 61 Лебедя, в том числе с помощью 65-сантиметрового пулковского рефрактора с великолепной цейссовской оптикой, сообщил: в системе этой звезды присутствуют как минимум два небесных тела, являющиеся планетами. Веса этому заявлению добавлял тот факт, что ранее другой пулковский астроном, Наталья Шахт изучала звезду Лаланд 21185 и не обнаружила никаких отклонений, что говорило об объективности наблюдений пулковских астрономов и исключало дефект телескопа.
Александр Дейч, как и Питер ван де Камп, был авторитетным учёным, занимающимся темой определения расстояния до звёзд. Причём каждый из них за свою жизнь сумел определить расстояния до почти одинакового числа звёзд — около 18000 на каждого.
Отметим ещё один общий факт: оба учёных увлекались музыкой — первый играл на пианино, альте и скрипке, второй — на рояле; оба в молодости отказались от карьеры музыканта, выбрав астрономию.
Наблюдения Дейча позволили Питеру ван де Кампу отбиться от нападок критиков и продолжать утверждать, что планеты у звезды Барнарда и 61 Лебедя действительно существуют, а вот у Лаланд 21185 — действительно, возможна и ошибка.

Планета, да не та

Питер ван де Камп скончался 18 мая 1995 года, совсем немного не дожив до объявления об открытии первой внесолнечной планеты. Через год после его смерти один из главных критиков его открытий — Джордж Гейтвуд заявил, что обнаружил у Лаланд 21185 невидимого компаньона. Казалось бы, прав был Ван де Камп, но — увы, планету искали в течение многих лет, используя крупнейшие телескопы мира, однако так и не обнаружили. Иначе говоря, астрометрические данные Натальи Шахт оказались верны. У 61 Лебедя планеты также не нашли, и лишь в 2018 году испанские учёные открыли планету у звезды Барнарда, но она не имела ничего общего с открытием де Кампа: его невидимые планеты должны были превосходить нашу Землю в сотни раз, а найденная планета меньше неё в два раза.
Александр Дейч умер значительно раньше — в 1986 году. И хотя планет у звезды 61 Лебедя так и не нашли, именно его труды заложили основу астрометрического метода, который позволяет заниматься поиском экзопланет тем, кто не имеет серьёзных и дорогих инструментов, как было сто лет назад во время становления внегалактической астрономии. Тем более что его метод даёт меньше ошибок, хотя значительно кропотливее и сложнее астрофизических, благодаря которым открыто большинство .внесолнечных планет.

Журнал: Тайны 20-го века №23, июль 2020 года
Рубрика: Первопроходцы
Автор: Юрий Соломонов

§ 26. ДВОЙНЫЕ ЗВЕЗДЫ

1. Оптические двойные и физические двойные звезды. Невооруженным глазом вблизи Мицара (средней звезды в ручке ковша Большой Медведицы) видна менее яркая звезда (5 m ) — Алькор . Угловое расстояние между Мицаром и Алькором около 12', а линейное расстояние между этими звездами примерно 1,7∙10 4 а. е. Это пример физической двойной звезды. Мицар и Алькор не просто рядом проецируются на небесную сферу как оптические двойные звезды, а движутся вокруг общего центра масс. Период обращения такой физической двойной системы звезд около 2∙10 6 лет. Обычно же звезды, связанные силами тяготения (компоненты двойной системы), образуют более тесные пары, а периоды обращения их компонентов не превышают сотен лет, а иногда бывают значительно меньше. В телескоп видно, что Мицар тоже двойная звезда.

Двойственность — распространенное явление среди звезд: почти половина звезд входит в состав двойных или более сложных ( кратных ) систем. В качестве примера рассмотрим звезду α Близнецов ( Кастор ). Расстояние между компонентами (А и В) этой системы примерно равно 100 а. е., а период обращения — около 600 лет. Звезды А и В Кастора, в свою очередь, тоже двойные. Но их двойственность невозможно обнаружить при визуальных или фотографических наблюдениях, потому что компоненты находятся на расстоянии всего лишь нескольких сотых долей астрономических единиц (соответственно малы и периоды обращения). Двойственность таких тесных пар (их называют спектрально-двойными звездами) выявляется лишь в результате исследования их спектров, в которых наблюдается периодическое раздвоение спектральных линий. Эффект Доплера позволяет объяснить раздвоение линий тем, что мы видим суммарный спектр, получающийся от наложения спектров звезд, которые движутся в разных направлениях (одна из них в данный момент удаляется от нас, а другая приближается). Обе звезды в система Мицара оказались спектрально-двойными.

Рис. 85. Кривая блеска β Персея.

Нередко двойственность тесных пар звезд можно выявить, изучаяпериодические изменения их блеска. Если направление от наблюдателя на центр масс двойной звезды проходит вблизи плоскости орбиты, то наблюдатель видит затмения, при которых одна звезда на время заслоняет другую. Такие звезды называются затменными двойными или затменными переменными.

По многократным наблюдениям затменной переменной звезды можно построить кривую блеска. Если сравнить звездные величины в минимуме и максимуме блеска, то мы получим амплитуду изменения блеска. Измерив промежуток времени между двумя последовательными максимумами (или минимумами), найдем период изменения блеска звезд.

На рисунке 85 изображена кривая блеска типичной затменной переменной звезды β Персея, названной арабами Алголем (глаз Дьявола), а рядом показано взаимное расположение компонентов.

Из анализа кривых блеска затменных переменных звезд можно определить ряд важных физических характеристик звезд, например их радиусы.

2 . Определение масс звезд из наблюдений двойных звезд. К системам двойных звезд применимы закон всемирного тяготения и обобщенные Ньютоном законы Кеплера.

Остановимся на этом подробнее. Пусть массы главной звезды и ее спутника будут M ₁ и М₂, Р — период обращения спутника, А — большая полуось его орбиты. Тогда, обозначив через и массы Солнца и Земли, — сидерический период обращения Земли, α — большую полуось земной орбиты, можно написать:

Если принять массу Солнца за единицу ( = 1) и учесть, что

Т = 1 год, a =1 а. е., то

Величина А связана с годичным параллаксом звезды (π) и угловым расстоянием между компонентами (α) простым соотношением:

где а и π выражены в секундах дуги, а расстояние А — в астрономических единицах.

Учитывая равенство (48΄), формулу (49) запишем в виде:

Пример 11. Процион (а Малого Пса) — двойная звезда, у которой период обращения спутника около 39 лет, а большая полуось орбиты 13 а. е. Какова сумма масс компонентов этой системы?

3*. Невидимые спутники звезд. Самая яркая звезда, украшающая наше зимнее небо, — Сириус — представляет собой двойную систему, состоящую из звезды Сириус А и массивного невидимого спутника (белого карлика) Сириус В. Спутник Сириуса был открыт в результате анализа отклонений в наблюдаемом движении Сириуса.

Читайте также: