Маленькое созвездие Лиры не только очень красиво конфигураций звёздных светил, в него входящих, но и содержит среди них совершенно уникальные вселенские бриллианты. Звезда Шелиак — Бета Лиры — одна из таких драгоценностей.

В переводе с Арабского Шелиак означает панцирь черепахи (или даже — саму черепаху), но этим же словом называется античный музыкальный инструмент похожий на арфу или, собственно Лиру, потому что из панциря черепахи тогда делали корпус-резонатор, необходимый для более певучего звучания струн. Немного живодёрски зарождалась на Земле музыкальная культура, воспевающая в числе прочего и небесные дали, в которых человек видел Миры своего будущего — несравненно более счастливые, чем тот, в котором он тогда жил. Но человек эволюционировал, и в какой-то момент для изготовления музыкальных инструментов все чаще стало использоваться дерево — Кифары и Лиры с деревянным корпусом зазвучали даже лучше, чем черепашьи. Но неяркая звездочка в созвездии Лиры так и осталась зваться Черепахой.

Чем именно она привлекла внимание античных астрономов — это сейчас не известно, но она явно не была обделена вниманием. Просто, многое из научных сведений того исторического периода оказалось утерянным. А в XVIII веке было обнаружено, что примерно один раз в неделю звезда слегка "подмигивает" — угасая на непродолжительное время, становится тусклее примерно раза в два. Такое легко могли заметить и в древности, и наверняка заметили (как заметили же астрономы всех развитых стран эпохи античности аналогичное поведение звезды Алголь в созвездии Персея), да только объяснить не могли.

Объяснил переменность Беты Лиры (как и переменность Алголя) молодой любитель астрономии Джон Гудрайк (John Goodricke) — он не имел специального образования, к тому же был глухонемым, но очень зорким и проницательным человеком. Страстью Джона были наблюдения звезд, и к 20 годам он уже исследовал многие из них на предмет колебания блеска — просто невооруженным глазом, а других способов в конце XVIII столетия не было.

Только интуицией можно объяснить догадку Джона Гудрайка о том, что скорее всего видимый блеск некоторых звезд меняется потому, что на самом деле это не одна звезда, а две, которые обращаясь вокруг центра масс системы периодически заслоняют друг друга для земного наблюдателя. Это смелое предположение было подтверждено через сто лет после смерти удивительного провидца.

Джон Гудрайк умер очень молодым — в 22 года, не справившись с пневмонией — через два года после открытия и объяснения переменности Беты Лиры, и всего через четыре дня, как был избран членом Лондонского Королевского Общества.

На рубеже XIX и XX веков астрономы научились делать детальный спектральный анализ звезд, и отслеживать поведение линий поглощения в их спектрограммах. В спектрах Шелиака (Беты Лиры) и Беты Персея (Алголь) линии вели себя схожим образом — слегка покачиваясь вокруг мест, отведенных им химией звезды — синхронно с динамикой изменения блеска. Это однозначно свидетельствовало о наличии в системе двух светил и их орбитальном движении. Это было свидетельством неопровержимым, но косвенным. Спустя еще столетие — уже в наши дни — было получено прямое изображение системы Беты Лиры с использованием инфракрасного интерферометра CHARA. И астрономы воочию увидели две звезды, обращающиеся вокруг центра масс системы, поочередно затмевающих друг друга.

Было обнаружено и то, что формы этих звезд искажены приливным взаимодействием, и похожи на продолговатые дыньки. Было выявлено даже то, что с одной звезды вещество перетекает к другой, что меняет пропорцию масс в системе и замедляет вращение, увеличивая период на 19 секунд в год. При этом часть вещества образует вокруг системы протяженный аккреционный диск, который частично рассеивается в межзвездное пространство. И кроме обмена массой в этой системе происходит значительная её потеря.

Период изменения блеска в системе Беты Лиры составляет 13 суток. Но поскольку затмения случаются дважды за целый период (звезды затмевают друг друга поочередно, как-будто меняясь местами), минимумы блеска случаются примерно раз в неделю. Но они немного разные по глубине — 0,9 и 0,5 звёздной величины.

Сейчас в астрономии несколько расширились горизонты, благодаря передовым технологиям изучения Вселенной. И уже считается, что Бета Лиры — относительно близкая к нам система. Но все-таки, 900 световых лет, это не так уж и близко. Увидеть раздельно звезды, находящиеся вдвое ближе друг к другу, чем Солнце и Меркурий — это великое достижение для оптической интерферометрии.

Расстояние, разделяющее компоненты этой системы оценивается в 40 млн. км. Где-то на таком расстоянии от Солнца в эпоху знаменитого Леверье астрономы искали планету Вулкан. И ничего не нашли. Зато теперь лицезреют систему из двух звезд-гигантов с похожими орбитами.

Оба компонента в этой систему довольно массивны — в 3 и 13 раз превосходят по массе Солнце. А по светимости — в 26 тысяч раз и 6 тысяч раз — соответственно. Интересно, что за время существования системы — около 20 млн.лет — эти звезды словно поменялись ролями. Та, что сейчас массивная, была худышкой, развивалась медленнее, а соседняя звезда — быстро распухнув до размеров гиганта — начала делиться веществом с меньшей звездой. Соседка не отличалась скромность, и перетянула себе столько, сколько его давали. И теперь та звезда, что была меньшей массы, набрала её с избытком. И продолжает этим заниматься.

Несколько отстраненно от этой тесной и удивительной звездной пары медленно дрейфует по огромной орбите еще один компонент системы — так называемая Бета Лиры B. То, о чем мы говорили прежде — это была Бета Лиры A. Но звезд в этой системы гораздо больше.

Бету Лиры B прекрасно видно даже в бинокль — это звездочка 7-й звездной величины, отстоящая от затменно-переменной пары на 46 угловых секунд (это — как видимый размер Юпитера). В небольшой телескоп эта двойная звезда выглядит очень симпатично и является легким объектом для начинающих любителей астрономии. Сейчас известно, что и она является двойной системой, правда — спектральной — ни в какой телескоп на компоненты не делимой (уж очень они близко между собой, а может быть просто такого пристального внимания она не заслужила, и на неё пока не развернули какой-нибудь сверхмощный интерферометр).

В 64 угловых секундах от главной пары звезд нашлась еще одна звездочка, правда довольно слабая для любительской оптики — Бета Лиры C — 13-й звездной величины. А поодаль от упомянутых светил сейчас астрономы проверяют на причастность к системе еще несколько звезд — D, E и F. Причем, относительно Бета Лиры F даже найдены убедительные доказательства гравитационной связи.

Мы вновь начали с одной звезды, а добрались до целого звездного скопления. Впрочем, ситуация нередкая в нашей Вселенной. Редким типом звезд в ней являются звезды типа нашего Солнца — стабильные и совершенно одинокие. Но может быть именно потому мы сейчас имеем возможность изучать всё многообразие прочих космических светил.

Небольшое созвездие Лиры таит в себе множество небесных сокровищ. Практически каждая из его звёзд интересна. Но звезда эпсилон с давних пор считается одной из самых удивительных жемчужин визуальной телескопической астрономии, и всякий любитель астрономии, обладающий даже небольшим телескопом, обязательно смотрел на Эпсилон Лиры, причем, делал это при первой же возможности. И тут есть на что посмотреть.

Начнем с того, что Лира — летнее созвездие. В средних широтах северного полушария оно не заходит за горизонт (как минимум на широте Москвы главная звезда созвездия — Вега — видна круглый год). Но лучшее время для наблюдения звезд Лиры — лето и осень.

Вега вместе с ярчайшими звёздами созвездий Лебедя и Орла образует знаменитый астеризм — “Летний треугольник” (иногда его называют “Летне-осенний треугольник”), который располагается в самой широкой части летнего Млечного пути. Лира лежит как раз на краю этой тускло-светящейся полосы, в которой слилось воедино сияние миллионов далеких звезд.

Среди звёзд фигуры созвездия Лиры, сложенной из относительно слабых светил, Эпсилон — самая близкая к Веге. Благодаря этому её довольно просто отыскать на небе. Найдете Вегу — найдете и Эпсилон.

Собственного древнего имени эта звёздочка не сохранила, а может и не имела никогда. Другие — столь же слабые — звезды Лиры в большинстве своем носят какие-то имена, преимущественно арабские. Но героине нашего рассказа имени не досталось. Хотя, в среде англоязычных любителей астрономии для неё есть прозвище — “Double Double”.

Для большинства людей, которые способный увидеть Эпсилон Лиры просто глазом, звезда кажется обычной слабой звездой. Её видимая яркость не превышает 4,5 звёздную величину — в городе увидеть её вообще не просто. Положение спасает её место на небе — летом Эпсилон Лиры забирается почти в самый зенит, а там световое загрязнение минимально. Но уже в самую легкую оптику — в бинокль или подзорную трубу — легко заметить, что звездочка эта состоит из двух более слабых светил, на первый взгляд как-будто одинаковых.

Строго говоря, наиболее опытные наблюдатели способны заметить двойственность Эпсилона Лиры просто глазом — в идеальных условиях. Ведь угловое расстояние между компонентами составляет 3,5 угловые минуты, а это близко к пределу разрешающей способности идеального глаза (которое окулисты определяют равным 2 угловым минутам… правда, ни один окулист лично такой тест на 2-минутное разрешение двух слабых звезд никогда еще успешно не проходил).

Но если в вашем распоряжении телескоп, и пусть это даже небольшой телескоп, при среднем увеличении (60-80-х) вы можете заметить, что каждая из тех двух Эпсилонов тоже проявляет двойственность. Правда, гораздо более тесную.

Именно поэтому звезда получила своё прозвище “Double Double” — “Двойная Двойная”. Но чаще её просто называют “четырех-кратной” или просто “Кратный Эпсилон”.

Каждая из этих звёздных пар настолько тесная, что раньше использовалась как тестовый объект для проверки качества телескопов. Если в инструмент явно видна двойственность обоих компонентов Эпсилона Лиры (Эпсилон-Один — тот, что севернее, и Эпсилон-Два — то, что южнее), такой телескоп считался действительно очень качественным. Сейчас, конечно, это касается только любительских телескопов.

Я помню, что производимый Загорским Приборостроительным Заводом с середины 50-х годов прошлого века Малый Школьный Рефрактор (диаметр объектива 60 мм, увеличение 60 крат) не мог разделить Эпсилон Лиры на 4 компонента (в лучшем случае — на три). Но Большой Школьный Рефрактор (80 мм и 80 крат) уже мог, если был хорошо отъюстирован на заводе.

Эпоху школьных рефракторов сменили рефлекторы (зеркальные телескопы) Новосибирского Приборостроительного Завода — «Алькор» и «Мицар». И маленький (65 мм), но зеркальный «Алькор» уже превосходно показывал все 4 компонента Эпсилона Лиры. А «Мицар» — и подавно. При этом, юстировка оптики того и другого телескопа была легко осуществляемой в домашних условиях.

И теперь считается, что Эпсилон Лиры — это довольно легкая для разделения кратная звезда — есть и более трудные. А это — просто классика — красивая и легкая звездная система, с которой начинают свои исследования только что купившие телескоп любители.

Но я помню, как невероятно-красиво смотрелись эти 4 звезды в 6-дюймовый Цейсс обсерватории Московского Планетария — при самом малом из доступных увеличений — всего 56 крат. Не требовалось никакого напряжения зрения, никаких особых приемов, чтобы увидеть эту систему из четырех звезд во всем её величии.

Что это за звёзды?

Каждая из участниц этого звёздного квартета сравнима с Сириусом. Сириус к нам близок — всего в восьми с половиной световых годах от Земли и Солнца. Но 4-кратная система Эпсилон Лиры существенно дальше — почти в 20 раз. Среднее расстояние до этой звёздной четверки оценивается в 160 световых лет.

Конечно, это не сразу стало ясно. Большую часть времени астрономы не были уверены в устойчивой гравитационной связи двух звездных пар Эпсилона Лиры. Но с возрастанием точности измерения звёздных параллаксов удалось выяснить, что обе пары находятся от нас на практически одинаковом расстоянии и одинаково стремительно к нам приближаются — со скоростью около 30 километров в секунду. Но эта скорость относительна. И скорее всего вызвана тем, что именно Солнечная система летит в направлении созвездий Лиры и Лебедя. Личный вклад звезд системы Эпсилона Лиры в наше стремительное сближение невелик.

Не удалось пока точно определить, сколько времени требуется каждой из пар звезд системы Эпсилона Лиры для совершения полного орбитального оборота. Есть только характерные оценки, согласно которым период может быть весьма долгим — от 300 тысяч лет и даже до полумиллиона. Хотя для звёзд это не так много.

А как вращаются маленькие тесные пары в этой системе — это измерить удалось, ведь там движение более интенсивное и заметное.

Астрономам сегодня известно, что пара Эпсилон-1 — более северная и тесная (на вид) — делает один оборот вокруг общего центра масс за 1800 лет. Эпсилон-2 — более южная и как-будто более широкая (звезды визуально расположены дальше друг от друга) обращается гораздо быстрее — за 800 лет. Почему так? — потому что мы видим не полный радиус орбиты, а его наклонную на плоскость зрения проекцию.

Расстояния в этих парах звезд вполне преодолимы для цивилизаций нашего уровня развития — 100-150 астрономических единиц — примерно столько уже пролетели космические аппараты Вояджер-1 и Вояджер-2, а также их предшественники — Пионер-10 и Пионер-11.

Но между этими парами расстояние огромное — примерно 1/7 часть светового года. Это вполне достаточно для того, чтобы звезды удерживали друг друга в своём поле тяготения, но чрезмерно для химических реактивных ракет, которые смогут доставить памятный сувенир от жителей системы Эпсилон-1 жителям системы Эпсилон-2 лишь за тысячи лет.

Зато в небе каждой из этих цивилизаций будет сиять красивая двойная звезда, по яркости превышающая нашу планету Венеру в её лучших условиях видимости, только не одна, а две таких, и — разделенных расстоянием немного больше поперечника лунного диска.

В 1984-м году при использовании метода спекл-интерферометрии было выявлено присутствие еще одной звезды в системе Эпсилон-2. В двух последующих экспериментах это было подтверждено, но — не окончательно. Небольшая тень подозрений на ошибки и помехи еще существует. По результатам этих измерений предполагаемое удаление 5-й звёзды в системе Эпсилон Лиры от самого близкого к ней компонента может составлять около 0,2 угловой секунды, что крайне мало для прямого оптического наблюдения, но все же где-то на грани. И строящиеся крупные телескопы с адаптивной оптикой могут эту звезду непосредственно увидеть, либо не увидеть, и тогда вопрос тоже будет снят.

Но в месте с этим, в последние годы в окрестностях Эпсилон Лиры учеными были выявлены пять звезд-карликов, которые вероятнее всего гравитационно связаны с известной и хорошо видимой в любительские телескопы четверкой. К ним пока присматриваются и изучают особенности их движения. И если все подозрения подтвердятся, 4-кратная система Эпсилон Лиры сможет стать 10-кратной звёздной системой, которую будет правильнее называть рассеянным звездным скоплением. И выяснить всё это удастся вероятнее всего в самые ближайшие годы.

А сейчас, пока погода установилась теплая и ясная, самое время навести телескоп на созвездие Лиры, отыскать в нем звезду, обозначенную греческой буквой Эпсилон, и посмотреть, как там у них дела — у жителей “Мира Четырех Солнц”.

Четверть века назад я посвятил созвездию Лиры музыкальный альбом, в котором одна пьеса именно о звезде Эпсилон Лиры — она так и называется: “Кратный эпсилон”.

Источник