gov-civil-vilareal.ptKāpēc Sirius?
>Ziemas mēnešos, kad Orions paceļas augstu debesīs, uz dienvidaustrumiem no viņa spīd spoža zvaigzne. Pat ja trīs zvaigznes Oriona jostā nejauši nenorādītu gandrīz tieši uz to, jūs to pamanītu. Galu galā Siriuss ir spožākā zvaigzne nakts debesīs.
acīmredzot spožākā zvaigzne, man pedantiski jāpiebilst. Daļa no tā ir raksturīgā spožuma dēļ (tā izstaro aptuveni 25 reizes vairāk enerģijas nekā saule), bet vēl svarīgāk ir tā, ka tā ir tuvu: 8,6 gaismas gadu attālumā tā ir septītā saulei tuvākā zvaigžņu sistēma.
Un jā, tā ir sistēma. Binārs , lai būtu skaidrs; zvaigžņu pāris, kas riņķo viens otram apkārt. Zvaigzni, ko redzam ar acīm, sauc par Siriusu A. Pavadonis Sirius B ir balts punduris , mazais un blīvais kodols, kas agrāk bija normāla zvaigzne, bet beidzās kodoldegviela un nopūta tās ārējos slāņus. Redzamajā gaismā tas ir ļoti vājš, aptuveni desmit tūkstošdaļa A. spilgtuma. Tas apgrūtina redzēšanu, un tas tika atklāts tikai 1862. gadā. Rūpīgi mērījumi jau toreiz parādīja, ka Siriuss debesīs svārstās ar sīku daudzumu. Izrādās, ka tas bija saistīts ar Sīriusa B smagumu, kas velk uz A, kad tie riņķo viens otram apkārt.
piedzimstot pārslēdzās veselā saprāta mediji
Kopš tā laika vairāk nekā 150 gadu laikā mēs esam daudz iemācījušies par pāri, bet man šķiet interesanti precīzs mērījumi ir bijuši neprātīgi nenotverami. Sīriuss A ir tik daudz gaišāks par B, ka pat izmērīt to atdalīšanos vienam no otra ir izrādījies grūti. Jebkura fotogrāfija, kurā B ir labi eksponēta, pārmērīgi eksponē A līdz bezjēdzībai.
Habla attēls ar vienu no Saulei tuvākajām binārajām zvaigznēm: Sīriuss A (centrā) un tā pavadonis baltais punduris B (apakšējā kreisajā pusē); A ir aptuveni 10 000 reižu gaišāks. Kredīts: NASA, ESA, H. Bonds (STScI) un M. Barstow (Lesteras Universitāte)
Grūti, bet ne neiespējami. Astronomu komanda, kuru vadīja mans vecais draugs un kolēģis Hovards Bonds, jau ilgu laiku studē Siriusu. Viņi ir novērojuši Siriusu, izmantojot Habla kosmisko teleskopu, gandrīz 20 gadus, lai iegūtu precīzus abu zvaigžņu stāvokļa mērījumus, kad tie riņķo viens otram apkārt. Viņi to apvienoja ar ASV Jūras spēku observatorijas mērījumiem, kas aizsākās 1956. gadā ... un ne tikai, viņi faktiski izmantoja novērojumus jau no tā laika 1862. gads!
Ar visu šo informāciju, viņi beidzot ir spējuši salikt sakarīgu abu zvaigžņu attēlu , kā viņi riņķo viens otram apkārt, kādas ir viņu fiziskās īpašības un, iespējams, visinteresantāk, kāda ir viņu vēsture.
Fiziski viņi atklāj, ka Siriusam A ir 2,06 reizes lielāka masa nekā saulei, bet baltajam pundurim Siriusam B ir 1,018 saules masas. Viss ir kārtībā, bet pārsteidzoši ir zvaigžņu izmēri. Viņi atklāj, ka Siriusa A diametrs ir 1,7144 reizes lielāks par sauli - masīvākas zvaigznes ir lielākas, tāpēc tam ir jēga - bet Siriusa B diametrs ir tikai 0,008098 no saules! Tas padara to aptuveni 11 270 kilometrus platu: mazāku par Zemi!
Mums tuvākajam baltajam pundurim Siriusam B ir Saules masa, bet Zemes izmērs. Salīdzinājumam - Saule ir vairāk nekā 100 reizes platāka par Zemi. Kredīts: ESA un NASA 
manifesta žurnāla veidne
Tā ir blīva zvaigzne. Kubikcentimetram no tā (sešpusējas formas izmērs) būtu masa 2,7 tonnas . Iedomājieties, ka ņemat pilnībā piekrautu pikapu un sasmalciniet to līdz cukura kuba izmēram, un jūs iegūsit attēlu. Tagad, godīgi sakot, mēs to esam zinājuši gadu desmitiem, taču šie jaunie mērījumi ir visu laiku precīzākie. Tie palīdzēs mums labāk izprast zvaigžņu fiziku nekā jebkad agrāk.
Faktiski šie precīzie zvaigžņu masas, izmēru, krāsu un ķīmiskā satura mērījumi ļāva astronomiem izmantot fiziskos modeļus, lai aprēķinātu zvaigžņu vecumu. Siriusam A ir apmēram 237–247 miljoni gadu, savukārt Siriusam B ir 228 miljoni gadu. Abu mērījumu nenoteiktība ir pietiekami liela (apmēram 10 miljoni gadu), tāpēc šie aprēķini atbilst viens otram, kā paredzēts. Mēs varam pieņemt, ka viņi ir dzimuši kopā.
Siriusa B orbītu ap A noteica, izmantojot Habla novērojumus kopš 1997. gada (patiesībā tie riņķo viens otram apkārt, bet tas ir parādīts attiecībā pret A). Vertikālā ass ir uz ziemeļiem/dienvidiem debesīs, bet horizontālā - uz austrumiem/rietumiem. Sarkanie punkti ir izmērītās pozīcijas, un zilie apļi ir pozīcijas vienlaicīgi, izmantojot aprēķināto orbītu. Kredīts: Bonds u.c.
333 taro nozīme
Interesanta ir arī abu zvaigžņu orbīta. Viņi griežas viens pret otru ik pēc 50,1284 gadiem, sākot no 1,2 miljardiem līdz 4,7 miljardiem kilometru attālumā no acīmredzami ļoti eliptiskas orbītas. Pēdējo reizi viņi bija vistuvāk kopā (tas, ko sauc par periastronu) 1994. gada vidū. Tagad viņi atrodas tik tālu viens no otra, kā jebkad.
Un ka daļa patiešām noved pie kaut kā ļoti interesanta! Sirius B ir izdegušais zvaigznes kodols, kas kādreiz bija līdzīgs saulei, kaut arī masīvāks. Tas, iespējams, sāka savu dzīvi kā 5,6 saules masas zvaigzne, ievietojot to parasto zvaigžņu augstākajos līmeņos . Pirms apmēram 130 miljoniem gadu tā kodolā beidzās izmantojamais ūdeņradis, lai saplūstos ar hēliju. Tas pieauga līdz sarkanam milzim, nopūta tā ārējos slāņus, un galu galā bija palicis tikai tās blīvais inertais kodols - baltais punduris, kādu mēs redzam šodien.
Bet šī sarkanā milzu skatuve mūs noved pie noslēpuma. Tajā misē Siriuss B būtu piepampis daudz . Tas varēja būt 450–500 miljoni kilometru - trīs reizes platāks par Zemes attālumu līdz saulei! Bet tas ir dīvaini: tolaik periastrona attālums starp Siriusu A un B būtu bijis mazāks par Siriusa B rādiusu. Citiem vārdiem sakot, kad Siriusam B pietūka viss, Siriuss A būtu bijis tajā!
Šāda veida zvaigznes ir redzētas jau agrāk; mēs tos saucam par kontaktbinārajiem failiem. Parasti tās ir divas zvaigznes, kurām ir vienota zemesriekstu formas atmosfēra, bet šajā gadījumā A patiešām būtu bijis B iekšpusē*. To tehniski sauc par kopējā aploksnes fāze ciešu bināro sistēmu. Bet tam ir sekas. Piemēram, ja abas zvaigznes sākas ar elipsveida orbītu, šī fāze to apritīs ātri . Tomēr tagad abu zvaigžņu orbīta ir ļoti izstiepta. Tas ir dīvaini. Faktiski citas binārās sistēmas ir redzētas šādi, un vispār nav skaidrs, kāpēc vai kā orbītas pēc kopējās aploksnes fāzes paliek eliptiskas.
Man tas patīk, ja godīgi. Cik reizes es esmu redzējis Siriusu ar savām acīm, ar binokli, caur teleskopu? Simtiem? Tūkstošiem, noteikti. Tomēr, neskatoties uz to, ka tā ir spožākā zvaigzne nakts debesīs, lai arī tā ir tik tuvu, neskatoties uz desmitiem tūkstošu stundu Siriusa novērojumiem visā pasaulē un visā vēsturē, par to joprojām ir noslēpumi. Par viņus .
Ak, zinātne. Es nekad nevaru tevi nogurdināt, jo vienmēr ir jāzina vairāk. Vienmēr.
*Ja tā padomā, mēs nosaucam bināras A spožāko zvaigzni un blāvāko B. Toreiz. B būtu bijis A, bet A - B. Bet tas bija ilgi pirms tam, kad cilvēki gāja pa Zemi un uzcēla teleskopus. Turklāt šīs zvaigznes toreiz būtu bijušas galaktikas otrā pusē. Laiks maina lietas.
