Сириус

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Сириус
Звезда
Canis Major constellation map.svg
Местоположение на Сириус
Общи данни
Ректасцензия 06h 45m 08,91728s
Деклинация −16° 42′ 58,0171″
Разстояние 8,60 ± 0,04 ly
Видима зв. величина (V) −1,46
Съзвездие Голямо куче
Астрометрия
Радиална скорост (Rv) −5,50 km/s
Видимо движение на звездите (μ) RA: −546,01 mas в год.
Dec: −1223,07 mas в год.
Паралакс (π) 379,21 ± 1,58 mas
Сириус в Общомедия
Сириус (долу) и съзвездието Орион (вдясно). Трите най-ярки звезди на снимката (Сириус, Бетелгейзе и Процион) образуват Зимния триъгълник.
Художествено изображение на Сириус А и Б

Сириус (α Canis Majoris; Алфа от Голямо куче) от съзвездието Голямо куче е най-ярката звезда на небосклона. Името произлиза от древногръцкото Σείριος. Видимата звездна величина на Сириус е –1,46, т.е. той е почти два пъти по-ярък от Канопус – следващата по яркост звезда. Сириус е петият по яркост обект след Слънцето, Луната, Венера и Марс (когато планетата е в противостояние, тя е по-ярка от Сириус). Сириус е също една от най-близките до нас звезди: намира се „само“ на 8,6 светлинни години от Слънчевата система.

Това, което невъоръженото око възприема като една звезда, всъщност е двойна звездна система, състояща се от бяла главна звезда от спектрален тип A1V, наречена „Сириус Сириус А“, и бледо бяло джудже компаньон от спектрален тип DA2, наречено "Сириус Б”.

Сириус изглежда светъл поради близостта си до Земята. На разстояние от 2,6 парсека (8,6 светлинни години) системата Сириус е един от нашите близки съседи. Звездата Сириус А е около два пъти по-масивна от Слънцето, а нейната абсолютна звездна величина е равна на -1,46, т.е. Сириус е 25 пъти по-ярък от Слънцето, но е значително по-слаб от други ярки звезди, като Канопус или Ригел.

Системата Сириус е на възраст около 200 – 300 милиона години. Първоначално се е състояла от две ярки сини звезди. По-масивната от тях – Сириус В – e изразходила ресурсите си и се е превърнала отначало в червен гигант, разпръсквайки външните си слоеве, а впоследствие – в бяло джудже, каквото е останала и до днес. Последното превръщане е настъпило преди около 120 милиона години.

Сириус е известен разговорно като „Кучешка звезда“, което се отразява на неговата известност в съзвездието Голямо куче. За Сириус има повече митове, отколкото за която и да е друга звезда с изключение на Слънцето. Изгревът на Сириус е отбелязвал прилива на Нил в Древен Египет и „Кучешките дни“ на лятото за древните гърци, а за полинезийците Сириус се свързва със зимата. Сириус е важен за мореплавателите в Тихия океан.

Поради яркостта си, Сириус се наблюдава лесно с невъоръжено око.

Наблюдение[редактиране | редактиране на кода]

С видима звездна величина от -1,46 Сириус е най-ярката звезда в нощното небе. Тя е почти двойно по-ярка от втората най-ярка звезда – Канопус. Гледана от Земята, Сириус винаги изглежда по-бледа от Венера и Юпитер, а понякога и от Марс и Меркурий.[1] Сириус се вижда от почти всяка точка на Земята, с изключение на географските ширини над 73° с. ш., и не се издига много нависоко, когато се гледа от северните ширини (достигайки само 13° над хоризонта в Санкт Петербург).[2] Поради деклинацията си от грубо −17°, Сириус е незалязваща звезда при географски ширини южно от 73° ю. ш. От южното полукълбо в началото на юли месец Сириус може да се види както вечерта, когато залязва след Слънцето, така и сутринта, когато изгрява преди него.[3] Сириус, заедно с Процион и Бетелгейзе, образува един от върховете на Зимния триъгълник в северното полукълбо.[4]

Поради прецесията (и слабото собствено движение) на звездата, в бъдеще тя ще се премества на юг. Около 9000 г. тя повече няма да се вижда от северните и централните части на Европа.

При точните подходящи условия, Сириус може да се наблюдава дори и през деня с невъоръжено око. Небето трябва да е много ясно, наблюдателят да се намира на голяма надморска височина, звездата да преминава точно над него, а Слънцето да се намира близо до хоризонта.[5] Тези условия за наблюдение се срещат по-лесно в южното полукълбо, поради южната деклинация на Сириус.

Орбиталното движение на двойната система на Сириус доближава двете звезди до минимум 3 арксекунди и ги отдалечава максимум до 11 арксекунди. Дори и при най-близко наблюдение е предизвикателство да се различи бялото джудже от по-яркия му придружител – нужен е телескоп с поне 300-mm апертура и отлични условия за наблюдение. През 1994 г. настъпва периапсида, като оттогава двойката се раздалечава.[6]

На разстояние от 8,6 светлинни години, системата на Сириус съдържа две от осемте най-близки звезди до Слънцето и е петата най-близка звезда система до Слънцето.[7] Именно тази близост е главната причина за яркостта ѝ в небето. Все пак, сама по себе си системата също е 25 пъти по-светима от Слънцето.[8] Най-близката звезда до Сириус е Процион, на 1,61 парсека.[9] Космическият апарат Вояджър 2, изстрелян през 1977 г. с цел да изучава гигантските планети в Слънчевата система, се очаква да мине на 1,3 парсека покрай Сириус след около 296 000 години.[10]

Звездна система[редактиране | редактиране на кода]

Сириус е двойна звезда, съставена от две звезди, орбитиращи една около друга на разстояние 20 астрономиески единици (грубото разстояние между Слънцето и Уран) за период от 50,1 години. По-яркият компонент, Сириус А, е звезда от главна последователност със спектрален клас А и с приблизителна повърхностна температура от 9940 K.[11] Придружителят ѝ, Сириус Б, е звезда, която вече е еволюирала отвъд главната последователност и се е превърнала в бяло джудже. Вече 10 000 пъти по-малко светима във видимия спектър, Сириус Б някога е била по-масивната от двете звезди.[12] Възрастта на системата е оценена на около 230 милиона години. В ранния етап от живота си, двете звезди вероятно са били синьо-бели и са орбитирали една около друга в елипсовидна орбита на всеки 9,1 години.[12] Системата излъчва повече от очакваното инфрачервено лъчение. Това може да е показателно за наличието на прах в системата, което се счита за сравнително необичайно за двойна звезда.[9][13] Данни от космическата обсерватория Чандра показват, че Сириус Б е по-ярък рентгенов източник от Сириус А.[14]

Изследване от 2015 г. намира доказателства за наличието на гигантски планети в системата, които са 11 пъти по-масивни от Юпитер и на разстояние 0,5 астрономически единици от Сириус А, 6 – 7 пъти по-масивни от Юпитер на 1 – 2 астрономически единици и до около 4 пъти по-масивни от Юпитер на 10 астрономически единици.[15]

Сириус А[редактиране | редактиране на кода]

Сириус А има маса 2 M.[16][8][17] Радиусът ѝ е измерен с астрономически интерферометър, като ъгловият ѝ диаметър възлиза на около 5,936±0,016 милиарксекунди. Прогнозираната скорост на въртене е относително ниска – 16 km/s,[18] което не може да предизвика значително сплескване на диска.[19] За сравнение, Вега, която има сходни размери, се върти с 274 km/s, поради което се е сплескала по екватора.[20] Слабо магнитно поле е засечено на повърхността на Сириус А.

Звездните модели сочат, че звездата се е образувала вследствие колапса на молекулярен облак, а след около 10 милиона години генерирането на вътрешната ѝ енергията вече се дължи изцяло на ядрени реакции. Ядрото става конвекционно и използва CNO-цикъл за производство на енергия.[19] Прогнозирано е, че Сириус А ще изчерпи напълно водорода в ядрото си милиард години след образуването си. Когато това се случи, той ще се превърне в червен гигант, след което ще се смали до бяло джудже.

Сириус А се класифицира като Am-звезда, тъй като спектърът ѝ показва дълбоки метални абсорбционни линии,[21] което говори за увеличение на елементите, по-тежки от хелий, като например желязо.[9][19] Спектралният ѝ клас е A0mA1 Va, което сочи, че тя би се класифицирала като A1 от водородните и хелиевите линии, но A0 от металните линии я групират с Am-звездите.[22] В сравнение със Слънцето, съотношението на желязото в атмосферата на Сириус А спрямо водорода е ,[23] което ще рече, че желязото е 316% по-често срещано отколкото на Слънцето. Високото съдържание на метални елементи на повърхността най-вероятно не важи за цялата звезда, а по-скоро тежките метали се изтласкват радиално към повърхността.[19]

Сириус Б[редактиране | редактиране на кода]

Сириус Б е едно най-масивните познати бели джуджета. С маса от 1,02 M, тя е почти двойно по-масивна от средностатистическото бяло джудже с маса 0,5 – 0,6 M. Тази маса заема обем, който е грубо колкото този на Земята.[24] Сегашната му повърхностна температура е 25 200 K.[8] Тъй като няма вътрешен източник на топлина, Сириус Б постепенно се охлажда, докато останалата му топлина се излъчва в пространството в продължение на милиарди години.[25]

Бяло джудже се образува, след като звездата вече е еволюирала през главната последователност и преминала и през етапа на червен гигант. При Сириус Б това се случва преди около 120 милиона години. Първоначално тя е с маса около 5 M[8] и е от клас B4–5,[26][27] когато се намира в главна последователност. Докато е преминавала през етапа на червен гигант, Сириус Б може да е допринесла за металичността на Сириус А.

Звездата е съставена главно от смес от въглерод и кислород, която се е образувала от термоядрен синтез на хелий в предшестващата звезда.[8] Върху тази смес има слой от по-леки елементи, като веществата са подредени по маса, поради високата повърхностна гравитация.[28] Пак поради тази причина, външната атмосфера на Сириус Б е почти чист водород (елементът с най-малка маса) и други елементи не се наблюдават в спектъра на звездата.[29]

Привидна трета звезда[редактиране | редактиране на кода]

Още от 1894 г. се наблюдават неравномерности в орбитите на Сиуриус А и Б с видима периодичност от 6 – 6,4 години. Изследване от 1995 г. заключва, че вероятно съществува трета придружаваща ги звезда с маса около 0,05 M, което би отговаряло на малко червено джудже или голямо кафяво джудже с видима звездна величина под 15 и на по-малко от 3 арксекунди от Сириус А.[30]

По-скорошните и по-точните астрометрични наблюдения на космическия телескоп Хъбъл изключват наличието на такъв обект въобще. Изследването от 1995 г. предсказва астрометрично движение от 0,09 арксекунди, но Хъбъл не засича никаква аномалия в местоположението на Сириус с точност до 0,005 арксекунди. Това изключва наличието на какъвто и да е обект около Сириус А с маса над 0,033 M или около Сириус Б с маса над 0,024 M. Със сигурност, около системата на Сириус няма други тела, които да са по-големи от малко кафяво джудже или голяма екзопланета.[31]

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Espenak, Fred. Mars Ephemeris. // Twelve Year Planetary Ephemeris: 1995 – 2006, NASA Reference Publication 1349. Архивиран от оригинала на 17 февруари 2013.
  2. Holberg, J.B.. Sirius: Brightest Diamond in the Night Sky. Chichester, UK, Praxis Publishing, 2007. ISBN 0-387-48941-X. с. 82.
  3. Stories from the Stars. // Stargazers Astronomy Shop, 2000. Посетен на 17 декември 2008.
  4. Darling, David. Winter Triangle. // The Internet Encyclopedia of Science. Посетен на 20 октомври 2007.
  5. Henshaw, C.. On the Visibility of Sirius in Daylight. // Journal of the British Astronomical Association 94 (5). 1984. с. 221 – 222.
  6. Mullaney, James. Orion's Splendid Double Stars: Pretty Doubles in Orion's Vicinity. // Sky & Telescope, март 2008. Посетен на 1 февруари 2008.
  7. Henry, Todd J.. The One Hundred Nearest Star Systems. // RECONS, 1 юли 2006. Архивиран от оригинала на 13 май 2012. Посетен на 4 август 2006.
  8. а б в г д Liebert, J.. The Age and Progenitor Mass of Sirius B. // The Astrophysical Journal 630 (1). 2005. DOI:10.1086/462419. с. L69–L72.
  9. а б в Sirius 2. // SolStation. Посетен на 4 август 2006.
  10. Angrum, Andrea. Interstellar Mission. // NASA/JPL, 25 август 2005. Посетен на 7 май 2007.
  11. Adelman, Saul J.. The Physical Properties of normal A stars. // Proceedings of the International Astronomical Union. Poprad, Slovakia, Cambridge University Press, 8 – 13 юли 2004, 1 – 11 с.. DOI:10.1017/S1743921304004314.
  12. а б Holberg, J.B.. Sirius: Brightest Diamond in the Night Sky. Chichester, UK, Praxis Publishing, 2007. ISBN 0-387-48941-X. с. 214.
  13. Backman, D. E.. IRAS observations of nearby main sequence stars and modeling of excess infrared emission. // Proceedings, 6th Topical Meetings and Workshop on Cosmic Dust and Space Debris. Toulouse, France, COSPAR and IAF, 30 юни – 11 юли 1986. DOI:10.1016/0273-1177(86)90209-7.
  14. Brosch, Noah. Sirius Matters. Springer, 2008. ISBN 1-4020-8318-1. с. 126.
  15. Vigan, A. и др. High-contrast imaging of Sirius A with VLT/SPHERE: looking for giant planets down to one astronomical unit. // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 454 (1). 2015. DOI:10.1093/mnras/stv1928. с. 129 – 43.
  16. The Sirius System and Its Astrophysical Puzzles: Hubble Space Telescope and Ground-based Astrometry. // The Astrophysical Journal 840 (2). 2017. DOI:10.3847/1538-4357/aa6af8. с. 70.
  17. Bragança, Pedro. The 10 Brightest Stars. // SPACE.com, 15 юли 2003. Архивиран от оригинала на 16 юни 2009. Посетен на 4 август 2006.
  18. Royer, F. и др. Rotational velocities of A-type stars. I. Measurement of v sin i in the southern hemisphere. // Astronomy and Astrophysics 381 (1). 2002. DOI:10.1051/0004-6361:20011422. с. 105 – 121.
  19. а б в г Kervella, P.. The interferometric diameter and internal structure of Sirius A. // Astronomy and Astrophysics 407 (2). 2003. DOI:10.1051/0004-6361:20030994. с. 681 – 688.
  20. Aufdenberg, J.P. и др. First results from the CHARA Array: VII. Long-Baseline Interferometric Measurements of Vega Consistent with a Pole-On, Rapidly Rotating Star? (PDF). // Astrophysical Journal 645 (1). 2006. DOI:10.1086/504149. с. 664 – 675.
  21. Aurière, M.. No detection of large-scale magnetic fields at the surfaces of Am and HgMn stars. // Astronomy and Astrophysics 523. ноември 2010. DOI:10.1051/0004-6361/201014848. с. A40.
  22. Gray, R. O. и др. Contributions to the Nearby Stars (NStars) Project: Spectroscopy of Stars Earlier than M0 within 40 Parsecs: The Northern Sample. I.. // Astronomical Journal 126 (4). 2003. DOI:10.1086/378365. с. 2048 – 2059.
  23. Qiu, H. M.. The Abundance Patterns of Sirius and Vega. // The Astrophysical Journal 548 (2). 2001. DOI:10.1086/319000. с. 953 – 965.
  24. Hubble Space Telescope spectroscopy of the Balmer lines in Sirius B. // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 362 (4). 2005. DOI:10.1111/j.1365-2966.2005.09359.x. с. 1134 – 1142.
  25. Imamura, James N.. Cooling of White Dwarfs. // University of Oregon, 2 октомври 1995. Архивиран от оригинала на 15 декември 2006. Посетен на 3 януари.
  26. Siess, Lionel. Computation of Isochrones. // Institut d'Astronomie et d'Astrophysique, Université libre de Bruxelles, 2000. Посетен на 24 март 2007.
  27. Palla, Francesco. Stellar evolution before the ZAMS. // Proceedings of the international Astronomical Union 227. Italy, Cambridge University Press, 16 – 20 май 2005, 196 – 205 с..
  28. Koester, D.. Physics of white dwarf stars. // Reports on Progress in Physics 53 (7). 1990. DOI:10.1088/0034-4885/53/7/001. с. 837 – 915.
  29. Holberg, J. B. и др. FUSE observations of Sirius B. // Bulletin of the American Astronomical Society 36. 2004. с. 1514.
  30. Is Sirius a triple star?. // Astronomy and Astrophysics 299. July 1995. с. 621 – 628.
  31. New Hubble Observations of the Sirius System | Drew Ex Machina. // Посетен на 21 март 2018.