23.04.2009

Чудесная звезда отбросила исторический хвост

Mira! Это латинское слово, означающее "чудесная" или "удивительная", астроном Ян Гевелий восторженно произносил много раз, когда изучал одну звезду из созвездия Кита в середине XVII века. Но он и не подозревал, что перемены яркости Миры, так потрясшие его, — это, в сущности, мелочи по сравнению с остальным арсеналом чудес, которые звезда берегла до настоящего момента.

Мира, она же Омикрон Кита (ω Ceti) — это пульсирующая переменная звезда с периодом в 331,65 дня. Правда, Гевелий (Johannes Hevelius) каждый цикл насчитывал по 333 дня, что, видимо, ещё больше его вдохновляло. Причина расхождений не обязательно таится в оплошности польского звездочёта: сейчас известно, что период Миры нестабилен.

Звезда восхитила учёного тем, что она изменяет свою яркость со временем, то становясь достаточно заметной, то превращаясь в совершенно недоступную для невооружённого глаза.

В наше время про неё стало известно очень много. В частности, астрономы узнали, что она в самом деле состоит из двух звёзд, — Миры A и Миры B. Главным "действующим лицом" в периодическом изменении яркости является Мира A — красный гигант.

Мира однажды удивила нас, когда оказалось, что одна из звёзд ворует материал у другой. А после выяснилось, что всё это делается ради нового планетарного диска.

Так вот, это всё были милые астрономические казусы — не более того. Но только сейчас стало известно о том, что Мира — это действительно mira — "чудесная", и настолько же удивительной звезды пока что не сыскать.

Профессор Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology) Кристофер Мартин (D. Christopher Martin) и его коллеги решили воспользоваться ультрафиолетовым орбитальным телескопом Galaxy Evolution Explorer (Galex).

Этот телескоп в основном предназначен для исследований объектов, родившихся ещё на заре Вселенной — около 10 миллиардов лет назад. Однако Мира не такой уж далёкий объект, и то, что происходит с ней, отстоит от нас во времени всего на 400 с чем-то лет.

Судя по всему, это наблюдение как-то было связано с реализующимся сейчас проектом по полному обследованию неба в ультрафиолете (по-видимому, так, как это было сделано в инфракрасных лучах). В любом случае, сделали они это не зря.

"Я был шокирован, когда впервые увидел этот совершенно неожиданный громадный хвост", — рассказывает о своих впечатлениях от нежданных снимков Кристофер Мартин.

Что же это такое? Как ни удивительно, но в ультрафиолете исследователи увидели как будто бы кометный хвост, тянущийся от Миры.

Хвост состоит из вещества, которое эта звезда сбрасывает со своей внешней оболочки, двигаясь в пространстве со сверхзвуковой скоростью. По сравнению, предложенному Кристофером, этот хвост напоминает турбулентный след, остающийся в кильватере позади моторной лодки на морской глади.

Однако учёных поразило не столько само явление, сколько его масштабы: длина хвоста составляет 13 световых лет. Это в 20 тысяч раз больше среднего расстояния от Солнца до Плутона! К слову, эту величину интересно сравнить с расстоянием от Солнечной системы до самой близкой к нам звезды — Проксимы Центавра (Proxima Centauri), — составляющим всего 4,22 световых года…

Это единичный феномен такого рода, известный науке. К сожалению — ибо этот громадный звёздный хвост может рассказать много интересных вещей не только о состоянии звезды сейчас, но и об её эволюции в прошлом.

Между прочим, он может и неплохо "проконсультировать" на тему влияния материала умирающих звёзд на формирование жизни. Вопрос совсем не праздный: анализ показал, что в хвосте содержатся кислород, углерод и прочие вещества, которые могут стать стройматериалом для сложных химических соединений.

В конце концов, как было сказано, Мира — это красный гигант, а значит, она поведает что-то и о нескорой и неотвратимой гибели Солнца и Земли.

Марк Сейберт (Mark Seibert), астроном из института Карнеги (Carnegie Institution), сравнил хвост Миры с кассовой лентой, на которой отпечатывались события последних лет истории звезды. Ведь, как оказалось, этот хвост звезда "отбрасывала" достаточно долго — на протяжении последних 30 тысяч лет.

Эта грандиозная дополнительная структура возникла из-за того, что наружные слои красного карлика неустойчивые, рыхлые, слабо связаны гравитацией с самой звездой. Поэтому они легко срываются при взаимодействии с окружающим межзвёздным газом.

В силу этого, как говорят исследователи в статье в Nature, посвящённой хвосту Миры, данный объект будет служить "отличной лабораторией для изучения турбулентных взаимодействий звёздного ветра и межзвёздной среды".

Плюс к этому отмечается, что Мира несётся с очень высокой скоростью — 130 километров в секунду. Вообще-то, это полная ерунда по сравнению с кластерными гонками, ну да ладно.

Благодаря нагреву из-за трения этот газ очень хорошо заметен в дальней области ультрафиолетового диапазона. Из-за этого, помимо хвоста, оказались видны и некоторые другие, более тонкие структуры, которые можно найти на одной из иллюстраций.

"Удивительно, что мы открыли такую изумительную и существенную структуру у объекта, который подвергался изучению более четырёхсот лет", — сказал Джеймс Нейл (James D. Neill), астроном из Калифорнийского института, также принимавший участие в исследовании Миры. А ещё он добавил, что этому сюрпризу мы обязаны миссии Galex. Что тоже немаловажно.

Кстати, учёные предполагают, что раньше хвост Миры вполне мог тянуться и дальше. Не исключено, что он и сейчас простирается в действительности намного дальше, а существующая аппаратура просто не может зарегистрировать его излучение. Стало быть, эта чудесная звезда может нас как-нибудь снова сильно удивить — хотя бы ещё разок.

Источники:

1. MEMBRANA