Эта планета превосходит по размерам Юпитер и Сатурн. Её кольцевая система больше в 200 раз по сравнению с Сатурном, то есть в ширину она практически в 120 миллионов километров.
J1407b — первая планета вне Солнечной системы, у которой есть кольцевая система.
«Тёмная материя» – это гипотеза. Давайте разберёмся, почему она возникла, зачем понадобилась и в чём её суть.
Все без исключения небесные тела, входящие в Солнечную систему, вращаются вокруг Солнца. При этом выполняются три закона орбитального движения, открытые ещё в 17-м веке немецким астрономом Иоганном Кеплером.
Иоганн Кепплер (1571–1630)
Согласно третьему закону Кеплера скорость движения планеты по орбите зависит от расстояния. Чем дальше от Солнца расположена планета, тем медленнее её скорость, тем длиннее период её обращения вокруг Солнца.
Например, Меркурий совершает полный оборот всего за два с половиной земных месяца. А вот Юпитер – за 12 земных лет. На последней из крупных планет нашей системы, Нептуне, один планетарный год длится 164 земных года!
Долгое время астрономы считали само собой разумеющимся тот факт, что все небесные тела должны подчиняться законам Кеплера точно так же, как планеты нашей Солнечной системы. Однако в 20-м веке было сделано удивительное открытие!
Не может быть...
Наша галактика – Млечный Путь – содержит больше 200 миллиардов звёзд. Все они (включая наше Солнце) вращаются вокруг так называемого галактического центра, который расположен в созвездии Стрельца. Один галактический «год», то есть полный оборот вокруг центра галактики, для Солнца составляет около 250 миллионов лет.
Согласно законам Кеплера следовало бы предположить, что звёзды, которые расположены ближе к центру галактики, должны вращаться вокруг него быстрее, а звёзды, расположенные дальше, чем Солнце, – медленнее, правильно? Однако обнаружилось, что это совсем не так! Скорость вращения звёзд в зависимости от близости к центру галактики не изменяется!
Со стороны это выглядело так, как будто звёзды вращаются не в пустом космическом пространстве, а как бы «склеены» между собой эластичными нитями из невидимого вещества!
Спасите Кеплера!
Физики и астрономы оказались в крайне сложной ситуации – с одной стороны, усомниться в справедливости законов Кеплера нельзя, поскольку тогда нам придётся отказаться и от закона всемирного тяготения Ньютона. С другой стороны, наблюдаемые факты упрямо говорят о том, что движение звёзд вокруг центра галактики законам Кеплера не подчиняется.
Законы Кеплера – и, главное, закон всемирного тяготения! – надо было срочно спасать. Тогда-то и было принято решение – ввести некую гипотетическую, то есть воображаемую, форму материи, которая и служит тем самым «клеем», соединяющим звёзды галактики в единую массу. Эту материю назвали «тёмной».
Почему тёмная?
Можно подумать, что тёмная материя имеет чёрный цвет. Это не так. Самое главное свойство тёмной материи – она обладает массой, но при этом совершенно никак не реагирует на электромагнитное излучение (например, на свет, радиоволны или рентгеновские лучи). Это означает, что тёмная материя прозрачна, то есть невидима абсолютно!
Например, мы не видим радиоволн глазами, но мы можем сконструировать радиопередатчик и радиоприёмник, с помощью которых можно убедиться в существовании радиоволн. Для тёмной материи такое невозможно – она невидима в любых лучах электромагнитного спектра.
Удивительные свойства тёмной материи
Кроме того, она не может взаимодействовать с молекулами нашего мира посредством электрических связей, поэтому тёмная материя ещё и «неосязаема». Но, что самое удивительное, математические расчёты показали, что в нашей Вселенной тёмной материи должно быть существенно – в пять раз! – больше, чем обычного вещества!
Поскольку тёмная материя обладает массой, то, как и обычная материя, должна концентрироваться ближе к центру галактики, образовать там «сгусток». Но расчёты показали совершенно иное: тёмная материя, в отличие от обычной, концентрируется не в центре галактики, а напротив, «по краям».
Если так, то какое-то её количество должно быть в пределах нашей Солнечной системы. Однако наблюдения и расчёты показали, что в нашей системе и её ближайших окрестностях тёмной материи почему-то или нет совсем, или ничтожно мало...
А может, её и нет?
Свойства тёмной материи настолько необычны, что многие исследователи до сих пор сомневаются, существует ли она на самом деле. Многочисленные косвенные признаки говорят в пользу её существования, однако прямых доказательств учёные до сих пор так и не получили.
В физике подобное уже было, и не раз. Когда-то учёные считали, что тепло – это невидимая и неосязаемая (ничего не напоминает?) жидкость, которая называется «теплород». А ещё 99% учёных были убеждены в существовании «мирового эфира» – гипотетической субстанции, необходимой для передачи света и других электромагнитных волн, но в начале 20-го века были созданы новые физические теории, которые позволили отказаться от идеи «мирового эфира» и отбросить её как устаревшие.
Произойдёт ли подобное с тёмной материей? Вероятно, в один прекрасный день мы получим ответ на этот важный вопрос.
Друзья, если вы еще не читали мою одноименную статью, уже можете её посмотреть, или даже просто послушать. Знаю, что не все из вас читатели. Кто-то в большей степени наблюдатель или созерцатель. И тогда - это именно для Вас.
Смотрите и наслаждайтесь
PS: В описании ролика на Youtube есть подробная информация по исходникам.
Подписчик прислал нам такой вопрос: «Мой родственник из секты плоскоземельцев. Есть ли какие-то простые аргументы и доказательства, что Земля круглая? Которые не требуют особых знаний математики и других наук».
Мы попросили ответить на этот вопрос нашего коллегу, популяризатора космонавтики Виталия Егорова. И вот что сказал Виталий:
«Лучшее доказательство, что Земля шарообразна - это взгляд со стороны. Но наверняка ваш знакомый отрицает достоверность спутниковой съемки или станет утверждать, что с высоты МКС невозможно увидеть шарообразность Земли. И то, и другое - ошибка, но переубедить плоскоземельцев практически невозможно - даже несмотря на то, что они каждый день пользуются продуктами космонавтики: прогнозом погоды, гуглокартами, спутниковой навигацией...
Есть несколько простых наблюдений, который позволяют показать несостоятельность плоскоземельной картины мира. Например, горизонт. На плоской земле такого бы понятия не существовало, так как на пределе видимости всегда было бы просто туманное марево, как в пасмурную погоду. Далее - заход солнца. На плоскоземельной картине мира солнце всегда находится над землёй, поэтому закаты возможны только на шаре. Также на шаре возможен уход за горизонт кораблей, самолётов и облаков. Ещё один показатель - Полярная звезда. В плоскоземельной картине мира она находится в центре купола над землёй и должна быть видна из любой точки плоскости, но реально её можно наблюдать только из северного полушария, а южнее экватора она находится всегда ниже горизонта.
Ещё можно поставить эксперимент с Луной. Если у вас есть друг в Австралии, то можно попросить его сфотографировать Луну - и можете сделать то же самое самостоятельно. Сравнив снимки, вы увидите, что его Луна расположена "вверх ногами", так как ваш приятель находится ногами к центру Земли, так же, как и вы, но он стоит с другой стороны шара».
А среди ваших знакомых есть плоскоземельцы? Может, вам удалось доказать им, что они не правы?
Расскажите, кто раскрутил Землю? Лука Левченко, из письма в редакцию
Лука, отличный вопрос! И в самом деле – чем тяжелее предмет, тем тяжелее его раскрутить, заставить вращаться вокруг своей оси. Легко раскрутить детскую юлу, ненамного сложнее – велосипедное колесо. Но уже инерционная (то есть «без мотора») карусель на игровой площадке во дворе – штука довольно массивная. Малыши просят – «раскрути, покатай!». Раскрутил весело раз, раскрутил два, три, четыре... А к пятому разу-то уже чувствуешь, что хочется отдохнуть...
А Земля – это вам не карусель. Масса Земного шара – примерно 6 000 000 000 000 000 000 000 000 килограммов. Двадцать четыре нуля после первой цифры!
И ведь что удивительно – эта огромная масса ещё и вертится, да как быстро! Один оборот всего лишь за 24 часа. «24 часа – это разве быстро?» – спросите вы. «Это целые сутки, день и ночь! И выспаться успеешь, и в школу сходить, и уроки сделать, и погулять, и поиграть...». Ну так вы не забывайте, что и размеры у нашего «шарика» колоссальны. Примерно 40 000 километров в окружности! Вспомните школьную арифметику, задачки на «скорость-время-расстояние». Разделите 40 тысяч на 24 – сколько получится? Около 1700 километров в час – вот с какой скоростью наша Земля (и вы вместе с ней) крутится вокруг своей оси! Все гоночные болиды «Формулы-1» даже рядом не стояли... в смысле не ехали.
Какими бывают движения?
Такой вопрос может поставить в тупик. «Ну, движения... они бывают разные... Ходить, бегать, прыгать, кувыркаться, писать в тетрадке ручкой... Мыть посуду, подметать... На занятиях танцами изучают разные движения...» Разве можно описать их все?
Учёные этим вопросом озадачились очень давно, почти 2 с половиной тысячи лет назад, во времена Архимеда. И, поразмыслив, пришли к выводу: да, можно! На Земле и вообще во Вселенной существует только два простых типа движения: поступательное и вращательное! Любые прочие движения можно представить в виде комбинации, «суммы» этих двух простых.
Поступательное движение – это движение по прямой линии. Скажем, игрушечная («инерционная») машинка: толкнул её – и она поехала по прямой.
Характерный признак поступательного движения – предмет движется целиком, «весь». Вращательное движение – более сложное. Чем оно отличается от поступательного? Тем, что при таком движении у предмета всегда есть неподвижная точка – центр вращения. Чувствуете разницу? Вот комната. Даже если сдвинуть к стенам всю мебель, всё равно места для того, чтобы как следует побегать (совершить поступательное движение) не хватит. А для того, чтобы всласть покружиться вокруг себя (вращательное движение), места более чем достаточно!
Это замечательное свойство вращательного движения – двигаться, но при этом оставаться на месте – чрезвычайно интересовало ещё древних философов. Вспомните ту же карусель во дворе. Или колесо обозрения в парке. Или колесо у велосипеда, перевёрнутого для ремонта.
Они движутся, но при этом никуда не «уезжают»! Само собой, учёным было страшно интересно разобраться – а отчего такая разница? Почему поступательное движение – это всегда именно движение (то есть «перемещение из точки А в точку Б»), а вращательное движение – это вроде бы как и движение, а вроде как и нет?
Ещё больше древние учёные «зауважали» вращательное движение, когда разобрались в том, как работает рычаг: с помощью поворачивающегося вокруг оси рычага даже ребёнок может поднять очень тяжёлый груз! Магия, да и только!
"Дайте мне точку опоры и я подниму Землю!" Архимед о возможностях рычага
Две силы – пара!
Чтобы создать поступательное движение, нужна некая сила. Причём всего лишь одна сила! А вот чтобы создать вращательное движение, одной силы мало – нужно две!
С поступательным движением, думаю, вам всё понятно – вот машинка, вот мы толкаем её рукой, вот она едет по столу. А вот про то, как две силы создают вращение – уже сложнее. Придётся ставить опыты и звать на помощь. Пусть Лучик будет «первая сила». Веснушка – «вторая сила». А в качестве предмета возьмём обыкновенную гимнастическую палку...
Случай первый:
Пусть наши силы направлены в противоположные стороны и находятся на одной прямой линии. То есть Лучик и Веснушка просто тянут палку на себя, каждый за свой конец. Что при этом происходит? Палка «едет» туда, где приложенная сила больше – «кто кого перетянул». Движение при этом, сами понимаете, поступательное. Никакого вращения!
Случай второй:
Пусть теперь наши силы, наоборот, снова будут лежать на одной линии, но направлены «друг на друга». То есть Веснушка и Лучик будут толкать палку, каждый от себя. И снова палка сдвинется поступательно в ту сторону, где приложена большая сила – только на этот раз «кто кого перетолкал».
А если, скажем, Лучик тянет палку, а Веснушка толкает? Движение снова будет поступательным! Вывод: если две силы приложены вдоль одной и той же прямой линии, движение всегда будет поступательным.
Случай третий:
Пусть наши силы не лежат на одной линии, но направлены в одну и ту же сторону, параллельны друг другу, как трамвайные рельсы, и равны между собой. Что в этом случае произойдёт? Ребята понесут палку снова поступательно, без какого-либо вращательного движения.
Но... А что произойдёт во всех остальных случаях?
Скажем, наши силы направлены в одну и ту же сторону, но не равны? Если Веснушка тянет (или толкает) сильнее Лучика? Наша палка тут же начнёт поворачиваться! И если наши силы и направлены в разные стороны, тогда наша палка тем более начнёт поворачиваться, у нас появляется вращательное движение:
Две силы, приложенные к двум разным точкам предмета, направленные в разные стороны и не лежащие на одной прямой, создают вращение. Или, как любят говорить физики – крутящий момент.
«Ха! – скажете вы. – Ерунда какая! Вот я же открываю дверь за ручку, дверь поворачивается вокруг петель! А я тяну за ручку только одной рукой, где же тут вторая сила?»
Отличный вопрос и прекрасное наблюдение! Вторая сила тут есть – просто она как бы «спряталась». В случае двери, рычага или подобного механизма вторая сила – это реакция жёстко закреплённой опоры, сопротивление оси, шарнира, дверной петли. Так что запоминаем: нет второй силы – нет и крутящего момента.
Вот вам другой опыт: на пляже летом вы наверняка хотя бы раз играли в большой надувной мяч, верно? Когда бросаешь мяч, он всегда забавно кувыркается в воздухе, вращается.
Конечно, можно попробовать аккуратно подбросить мяч так, чтобы он «не закрутился» – но для этого нужно будет постараться... Мяч как будто не слушается, так и хочет закувыркаться в ту или другую сторону! Почему? А потому что мы толкаем мяч правой и левой рукой пусть немножко, но с разной силой. А пляжный ветерок обдувает мяч сверху и снизу тоже пускай с немножко, но с разной силой. И все эти «немножко» разнонаправленные силы наш мяч «сами по себе» закручивают!
Летим в космос на машине времени
«Ну опыты с гимнастическими палками и пляжными мячами – это понятно,» – скажете вы – «но при чём тут наша Земля и её вращение?». Не торопитесь. Отправимся на машине времени в космос, в далёкое прошлое, примерно на 5 миллиардов лет назад. Вместо солнечной системы, Солнца, Земли, всех планет и даже соседних звёзд мы обнаружим только огромное (20-30 световых лет в поперечнике!) и холодное газо-пылевое облако. Форма этого облака случайна, неправильна, чем-то оно напоминает колоссальных размеров клуб дыма от костра. На это облако действует сила притяжения центра нашей Галактики – но (в точности как в опытах с гимнастической палкой!) на разные «края» облака эта сила притяжения действует с немножко разной силой, направленной в немножко разные стороны...
Разное притяжение частей газо-пылевого облака порождает вращающий момент облако начинает вращаться
Оказывается, этого «немножко» вполне хватает для того, чтобы облако начало – чрезвычайно медленно! – вращаться.
Примерно так образовалась наша солнечная система согласно представлениям современной науки
Закон фигурного катания
В физике есть несколько законов, которые учёные называют «законы сохранения». В частности, есть и закон сохранения крутящего момента. Оказывается, то самое вращательное движение, которое мы сообщили телу с помощью «пары сил», никуда и никогда не исчезает! Вращение может быть измерено – и «количество» этого вращения никогда не изменяется само по себе: чтобы остановить раскрученный предмет, нужно потратить ровно столько же энергии, сколько потратили на то, чтобы этот предмет раскрутить.
Нам сперва этот закон кажется «неправильным», «неинтуитивным». Жизненный опыт говорит нам как раз об обратном: инерционная карусель во дворе после нескольких оборотов останавливается «сама по себе». Раскрученное велосипедное колесо тоже останавливается «само по себе». А «закон сохранения» утверждает, что и карусель, и колесо после раскрутки должны вращаться вечно! Но... всё дело в том, что и карусель, и колесо останавливаются из-за работы силы трения. Именно сила трения постепенно «отбирает» заданный во время раскрутки крутящий момент, и вращение в итоге останавливается. Уберите трение – и вращение не остановится никогда!
Российский изобретатель Нурбей Гулиа в своё время для того, чтобы максимально «убрать» потери на трение, предложил использовать особые магнитные подвески и подшипники. Он построил демонстрационный прибор – круглый диск на такой вот магнитной подвеске. Во время демонстрации своих изобретений гостям он просто как бы нечаянно толкал диск рукой, тот начинал вращаться. Гость ждал 5 минут, 10 минут, 15... Диск продолжал вращаться, как будто его крутил невидимый вечный двигатель! Гость (уже из принципа) ждал полчаса, час, наконец профессор Гулиа со смехом объяснял, что диск в итоге остановится, но только часов через 12-15...
Итак, запоминаем: крутящий момент никуда не исчезает, на него действуют законы сохранения. Впрочем, у закона сохранения крутящего момента есть и другое название: закон фигуриста. Вы любите фигурное катание? Даже если не любите, посмотрите как-нибудь по телевизору или в интернете. Вот фигурист (или фигуристка) разводит руки широко в стороны, прыгает и начинает вращаться вокруг себя. Затем вдруг резко прижимает руки к груди – и начинает вращаться в два, в три, в четыре раза быстрее! Почему? Потому что момент остаётся «тот же самый» (сохраняется), а вот линейные размеры фигуриста как бы становятся меньше. И в силу закона сохранения скорость вращения возрастает.
Возможно, у вас дома есть гимнастический (он же «балансировочный») диск для занятий физкультурой. С этим диском можно провести занимательный опыт. Встаньте на диск, возьмите в руки гантели (нетяжёлые), разведите руки в стороны и попросите друга (маму, папу) раскрутить вас как можно быстрее. Сперва удержать равновесие на вращающемся круге будет трудно, но рано или поздно у вас получится.
А теперь во время вращения резко притяните гантели к груди! Вы почувствуете, как гантели «сопротивляются», и как диск – сам по себе! – вдруг начинает крутиться всё быстрее и быстрее (можно даже от неожиданности вылететь с диска и набить себе шишку, так что аккуратнее).
Почему такое происходит? Потому, что по закону сохранения крутящего момента частота (т. е. скорость) вращения зависит от «плеча рычага», от «радиус-вектора», то есть от размеров вращающегося объекта, от того, как далеко груз расположен от центра вращения. Чем меньше размеры, чем груз ближе – тем вращение становится быстрее; чем больше размеры, чем груз дальше – тем вращение становится медленнее. Запомнили?
И снова на машине времени в космос
Наигравшись с физкультурными снарядами, повторно вернёмся на 5 миллиардов лет назад, к нашему газо-пылевому облаку. Как вы помните, оно получило крутящий момент и начало медленно вращаться. Но дело в том, что на частицы внутри этого облака тоже действуют гравитационные силы. Или, скажем, статическое электричество – и эти частицы начинают потихоньку притягиваться друг к другу, облако сгущается, начинает становиться меньше и меньше – постепенно, очень постепенно, проходят миллионы и даже десятки миллионов лет. Но в конце концов облако уменьшается во много раз, приобретает более-менее шарообразную форму и начинает вращаться уже очень даже быстро – в точности, как в нашем опыте с диском или как на чемпионате по фигурному катанию.
Внутри быстро вращающегося газового шара образовались многочисленные мелкие «вихри», в которых концентрировались пыль и газ. Если вы пьёте чай «с заваркой», а не «из пакетика», размешивая сахар, обязательно понаблюдайте, какие сложные «кренделя» выписывают быстро движущиеся чаинки. Постепенно эти «вихри» уплотнялись, превращаясь в зародыши будущих планет – планетеземали. Центральное сгущение превратилось в молодую звезду – наше Солнце. А планетеземали летали вокруг этого Солнца по орбитам, сталкивались друг с другом, раскалывались, снова сталкивались и сливались в единое целое – и продолжали вращаться, сохраняя заложенный в них ещё первоначальным облаком крутящий момент. Одна из таких планетеземалей в итоге стала той планетой, на которой мы с вами живём сейчас.
Итак, как можно ответить на вопрос Луки кратко? Землю раскрутил закон сохранения крутящего момента, он же закон сохранения момента вращения. А возник крутящий момент ещё во времена существования протопланетного газо-пылевого облака – просто благодаря той самой «случайной» паре сил. Помните?
Две разнонаправленные силы, не лежащие на одной прямой и приложенные к разным точкам предмета, обязательно порождают вращение, то есть крутящий момент. Всегда. Без вариантов.
Кстати...
Учёные утверждают, что 4 с половиной миллиарда лет назад «новорождённая» Земля вращалась со скоростью 1 оборот за 6 часов. В 4 раза быстрее, чем сейчас! Только вообразите – 3 часа длится день и столько же ночь. Встали на рассвете в 7 утра, в школу к 8:30 – уже самый полдень. А к середине второго урока Солнце уже садится, наступает самая настоящая ночь...
Но здесь главное неудобство – вовсе не в длине светового дня. А в том, что при таком быстром движении земля не будет успевать прогреваться, растениям не будет хватать тепла, они начнут погибать. Плюс к тому же из-за очень быстрого вращения в атмосфере будут рождаться сильнейшие ветры и ураганы, а в океанах – штормы чудовищной силы. В общем, лучше всего оставить «так, как есть»...
Сегодня для нашей постоянной рубрики про фильмы рекомендациями поделился популяризатор космонавтики и спикер форума «Учёные против мифов» Виталий Егоров. Вот что советует посмотреть Виталий:
«Во-первых, есть хороший художественный сериал без фантастики «С Земли на Луну». В нём речь идёт о полётах американцев на Луну, о разработках, о разных этапах этих полётов.
Популяризатор космонавтики Виталий Егоров, он же Зелёный кот
Во-вторых, советую посмотреть фильм "Аполлон-13". По версии NASA, он — самый достоверный из художественных фильмов про космос. Ещё к просмотру рекомендую "Марсианина" — в нём много фантастики, авторы много приукрасили, но, тем не менее, это на сегодняшний день самый достоверный — с технической точки зрения — фантастический фильм про Марс.
Из российских фильмов я рекомендую "Время первых". Он тоже сильно приукрашен, сюжет во многом основан просто на воспоминаниях космонавта Алексея Леонова. Но зато "Время первых" позволяет понять и космонавтику, и ту эпоху.
Ещё советую посмотреть "Вызов" — хоть я и критиковал эту картину у себя на канале, она позволяет увидеть российский сегмент Международной космической станции — причём увидеть изнутри, понять, как на МКС живут и работают космонавты. По сюжету, главная героиня — хирург Евгения Беляева, которую играет Юлия Пересильд, — должна провести операцию космонавту прямо на борту космической станции. Сам процесс операции снимали на Земле, но при этом съёмки в космосе, на российском сегменте МКС тоже были".
А какие фильмы про космос нравятся вам? Интересна вообще рубрика с киносоветами?
В созвездии Северной короны есть очень интересная звезда. На звездных картах, скорее всего, вы её не отыщите, и даже в программе Stellarium её обнаружить не так просто. Глазом она тоже не видна — чаще всего. И даже в телескоп, вероятнее всего вы её либо не увидите, либо не отличите от тысяч похожих на неё слабых звезд 10-й звёздной величины.
Но звезда эта уникальна. Во всей нашей галактике Млечный путь астрономы на сегодняшний день нашли лишь шесть звёзд этого класса, включая в это число и звезду T Северной короны.
В чем же её необычность?
Во-первых, это двойная система: красный гигант и белый карлик. Система очень тесная, и с огромного расстояния разделить их визуально не удается. В телескопы виден именно красный гигант, а белый карлик с такого расстояния практически не заметен, хотя его слабое излучение вносит некоторый вклад в общую яркость звезды — весьма незначительный. Был бы он там сам по себе — без красного гиганта поблизости, возможно, мы бы никогда его не заметили. Потому что с расстояния в 3 тысячи световых лет увидеть белый карлик даже в самые сильные телескопы весьма затруднительно.
Спектральный анализ выявляет наличие второго компонента в системе, и позволяет кое-что узнать об этой звёздной паре. Но привлекла внимание к себе звезда T Северной короны не особенностями спектра.
12 мая 1866 ирландский астроном Джон Бирмингем обнаружил в созвездии Северной короны ранее неизвестную звезду — достаточно яркую, чтобы исказить привычную фигуру созвездия и стать ярчайшей в нем, потеснив даже блистательную Гемму — альфу Северной короны.
В течении нескольких недель звезда потускнела и вернулась к своей обычной яркости, но астрономы уже не оставляли её без должного внимания. 80 лет спустя звезда вновь дала вспышку, и вновь стала одной из ярчайших в своем небесном регионе. В этот раз (9 февраля 1946 года) “Новую звезду” раньше всех обнаружил Алексей Каменчук — путевой обходчик Амурской Железной Дороги (и любитель астрономии, конечно же — не всякий путевой обходчик знает о созвездии Северной короны, и сколько в нем должно быть звёзд!)
Сопоставив все накопленные данные, астрономы пришли к выводу, что перед ними необычная “Новая звезда”. “Новая звезда” — это лишь термин, обозначающий систему из двух звезд, в которой одна из звезд (по массе сравнимая с Солнцем) полностью прошла путь эволюции от голубой звезды до белого карлика, и исчерпала водород и даже гелий в своих недрах — она лишена топлива и уже не может светить так ярко, как это делают прочие звезды, которые еще в расцвете сил. Но если поблизости от белого карлика находится красный гигант — тоже уже доживающий свою звёздную жизнь, карлик может воровать у гиганта его внешние распухшие рыхлые слои, которые сам гигант едва ли контролирует.
Вещество, перетекающее от гиганта к карлику, закручивается вокруг последнего, образуя аккреционный диск (в чем-то напоминающий кольцо Сатурна) и накапливается в этом диске, до тех пор, пока его не накопится достаточно для запуска термоядерных реакций на линии соприкосновения поверхности карлика и аккреционного диска. И тогда происходит довольно мощная вспышка — карлик на несколько дней или даже на несколько недель увеличивает яркость в тысячи, в десятки тысяч раз, или даже в сотни тысяч раз. В это время может показаться, что в небе зажглась новая звезда. Данный термин — “Новая звезда” — произошел тогда, когда природа явления была не изучена. Но суть в том, что обе звезды в системе, давшей вспышку, старые, уже умирающие.
Не стоит путать новые и сверхновые звезды, хотя некоторые эпизоды в их жизни могут быть похожи, но все же Сверхновые — разовое событие, после которого звезда, давшая вспышку, умирает насовсем, коллапсируя в нейтронную звезду или черную дыру.
“Новые звезды” могут вспыхивать многократно — навампирят у компаньона достаточно вещества, сожгут его в кратковременной вспышке, и опять начинают вытягивать вещество для следующего фейерверка.
Вопрос лишь в том, как скоро накопится новая доза. По современным оценкам, большинство новых звезд переживают вспышки раз в несколько тысяч лет. Характерный период между вспышками — 5 тысяч лет. И история астрономии не знала таких повторов до повторной вспышки T Северной короны.
Но что-то тут не то
Вспышки T Северной короны случились с интервалом всего 80 лет — не слишком ли часто для “Новой звезды”?
Именно поэтому T Северной короны относят к редкому классу “Новых звезд”, который именуется “Новоподобные звёзды” или “Повторные новые”. Оба термина не отражают действительной сути, ведь все новые звезды, как правило, дают повторные вспышки. И то, что примеров этого в истории науки немного — это лишь вопрос времени. Так же и называть звезду, в природе которой в полной мере протекают процессы, характерные для типичных “Новых звезд”, “Подобной новым” не совсем корректно. Ведь это оно и есть. Но такова уж астрономическая терминология, которая исторически опиралась на неизученные прецеденты, и только потом становилось понятно, что первое впечатление обманчиво, но термин уже прижился.
T Северной короны — типичная “Новая звезда”, но со своими особенностями, которые так или иначе могут присутствовать в самых разных системах “Новых звезд”. И в первую очередь здесь стоит отметить, что расстояние между звездами этой двойной системы позволяет довольно быстро накапливать в аккреционном диске белого карлика достаточное для вспышки количество вещества. В других системах накопление может идти столетиями и многими тысячами лет. А в случае с T Северной короны от звезды до звезды буквально рукой подать — менее половины астрономической единицы (среднее расстояние от Земли до Солнца) разделяет центры светил. А если вспомнить, что сам по себе красный гигант вполне может быть размером в одну астрономическую единицу, выходит, что белый карлик буквально на бреющем полете соскабливает материю с верхних слоев атмосферы красного гиганта. И за 80 лет (порядка 120 оборотов) набирается вещества достаточно на один термоядерный взрыв.
Но красный гигант достаточно большой, чтобы не заметить этой потери, и примерно за следующие 80 лет готов “профинансировать” следующую вспышку.
Стоит иметь в виду, что красные гиганты — не самые стабильные звёзды во Вселенной. Интенсивность притока материи от них к белому карлику может сильно варьироваться. Поэтому нет никакой уверенности, что следующая вспышка случится ровно через 80 лет. Скорее всего возможны отклонения в графике плюс-минус несколько лет. И до недавних пор предполагаемый год возможной вспышки T Северной короны считался 2026-й, с соответствующей оговоркой.
Но вряд ли астрономы могли бы довольствоваться банальным сложением цифр
В эпоху предыдущей вспышки звезда довольно внимательно мониторилась. Тот факт, что саму вспышку обнаружил любитель астрономии — это лишь забавное исключение из правил в истории науки. Но за несколько лет до неё был обнаружен устойчивый рост суммарной яркости с последующим ослаблением блеска и небольшим провалом ниже средней яркости непосредственно перед вспышкой. После вспышки тоже наблюдались колебания блеска, но вскоре система стабилизировалась на десятилетия.
Новый рост суммарной светимости был зафиксирован в 2015 году, и его характерная динамика довольно точно соответствовала тому, что имело место перед предыдущей вспышкой. А значит, у нас есть все основания считать, что новая порция материи накоплена, и вспышку можно ожидать в самое ближайшее время.
По прогнозам исследователей, изучавших последние годы звезду T Северной короны, ожидаемое время вспышки выпадает на период с февраля по сентябрь 2024 года. Это хорошая новость, потому что в это время созвездие Северной короны видно лучше всего.
Расположение звезды T Северной короны вблизи границы созвездий Северной короны и Змеи
Надо ли говорить, что сейчас T Северной короны находится в фокусе внимания множества наземных и космических обсерваторий. И уже маловероятно, что первым вспышку обнаружит любитель. Но все же такое не исключено. И в любом случае, есть смысл смотреть в эту область неба всякий раз, когда есть такая возможность. Вдруг вам повезет, и вы увидите “Новую звезду” раньше других! И даже, если Вы просто её увидите, это будет важным событием в вашей жизни. Потому что это будет первая вспышка “Новой звезды”, которую предсказали ученые. Все предыдущие просто случались — безо всякого предсказания.
Стоит упомянуть, что T Северной короны является возможно самой слабой звездой, у которой есть собственное имя — Blaze Star («Полыхающая звезда») — и теперь понятно, за что её так прозвали.
Период между вспышками этой звезды сопоставим с продолжительностью человеческой жизни. И увидеть невооруженным глазом T Северной короны можно лишь один раз. Здесь можно уловить аллегорическую связь с кометой Галлея, которая тоже бывает доступна человеческому глазу лишь раз в жизни.
В полной мере изучить такую звезду одному ученому не удастся. Но наука способна накапливать информацию и обрабатывать её в парадигме научного подхода за периоды времени многократно превышающие жизнь человека. И всякий человек, который внес в этот длительный процесс нечто полезное, в некотором роде обретает бессмертие — во всяком случае он продолжает жить до тех пор, пока люди изучают звёзды и смотрят на них.
Как много раз T Северной короны будет вспыхивать?
Это вопрос открытый. Точного количества предстоящих циклов никто пока не знает. Но астрономам известно, что масса белого карлика в системе T Северной короны близка к так называемому пределу Чандрасекара — предельному значению массы для белого карлика (это примерно 1,2 массы Солнца). И если в результате поглощения вещества соседнего красного гиганта карлик перейдет через этот предел, он обязан будет превратиться в нейтронную звезду, что неизбежно повлечет за собой вспышку сверхновой. И это будет последняя вспышка “Полыхающей звезды”. Зато — какая!
Надеяться на то, что это произойдет прямо в этот раз, или может быть в следующий, никаких оснований нет. Вполне возможно, потребуются еще десятки или сотни подобных циклов. И не факт, что все они будут 80-летними — все может измениться. Но предстоящая вспышка обязательно позволит узнать о протекающих в этой двойной системе процессах, поможет понять эту пару звезд лучше.
В завершении расскажу о том, что четверть века назад я посвятил созвездию Северной короны музыкальный альбом часовой продолжительности, в котором две композиции (и в значительной степени весь сюжет) посвящены именно этой звезде — T Северной короны. И лично для меня по каким-то внутренним ощущениям эта звезда очень важна.
Многие люди считают, что появление на небе “Новой звезды” как минимум символично, и даже может считаться указателем на нечто важное, происходящее прямо сейчас в нашем Мире. Эти идеи довольно далеки от науки, но для отдельно взятого человека могут иметь свой личный смысл. Например, известный духовный философ и мистик Георгий Иванович Гурджиев пришел в наш Мир вместе с первой вспышкой этой звезды, а ушел в иные миры сразу после второй. Возможно, что кто-то из Вас, мои дорогие читатели, увидит в хронологии звездных вспышек какие-то свои совпадения. В этом нет ничего плохого, если только это не привязывает человека к негативным проявлениям фатализма. А если для кого-то из вас некоторое событие в звездном Мире совпадёт с началом перемен к лучшему в вашей жизни, это лишь окрылит вас, добавит уверенности в том, что Мир звезд и Мир людей — Миры дружественные.