На Возничего нашло затмение

Двойные звезды, или двойные системы, состоящие из гравитационно связанных звезд, обращающихся вокруг общего центра масс, давно привлекают астрономов. Изучая такие системы, можно узнать массы звезд. Кроме того, все «кандидаты» в черные дыры находятся в двойных системах, одиночных черных дыр до сих пор не удалось обнаружить. Однако среди всех двойных систем выделяются затменно-двойные звезды – системы, которые очень сложно наблюдать из-за их специфического строения и ориентации относительно наблюдателя. В таких случаях орбитальная плоскость проходит или почти проходит через глаз наблюдателя, и орбиты звезд такой системы расположены как бы ребром к нам. Это позволяет звездам периодически затмевать друг друга, поэтому наблюдаемый блеск всей пары меняется с тем же периодом. Собственно поэтому такие системы и называются затменно-двойными. Такие явления известны достаточно давно, но получить качественное изображение затмений до сих пор не удавалось. И вот наконец получено первое изображение высокого качества «звездного затмения» за пределами Солнечной системы.

Статью астрономов из Университета Денвера и их коллег, посвященную интерпретации полученных изображений, публикует Nature.

Сами ученые, получившие инфракрасное изображение затмения, описывают его как «ужасающую картинку, как что-то из книг Толкиена».

Чтобы получить изображение, ученым пришлось совместить данные четырех телескопов, находившихся в более 300 м друг от друга. Звезда, затмение которой удалось «сфотографировать», – это эпсилон Возничего. Исторически она известна как Ал Маз (от арабского «козел»), так как она входит в астеризм Коза с козлятами, считавшийся ранее отдельным созвездием, а теперь входящий в состав созвездия Возничий.

Эпсилон Возничего — затменно-двойная звезда, состоящая из яркой старой звезды-сверхгиганта и невидимого компаньона.

Каждые 27 лет яркость эпсилона Возничего уменьшается в два-три раза, и это затемнение длится до двух лет (640—730 дней).

Система находится на расстоянии приблизительно 2000 световых лет от Земли. Впервые явление этого «звездного затмения» наблюдал в 1821 году немецкий астроном Йохан Фритш.

Новое изображение затменно-двойной системы примерно в 140 раз точнее, чем ранее полученные. Оно позволяет лучше изучить эту интересную звездную систему. Например, природа компаньона Ал Маз не ясна до конца, так как он излучает куда меньше света, чем можно было бы ожидать от объекта его размера. При этом, подчеркивают ученые, эффект затмения столь велик, что сама звезда почти исчезает из вида.

«Пользуясь полученным нами изображением, мы можем утверждать, что затмение эпсилона Возничего происходит из-за существования тонкого диска непрозрачной пыли, тянущегося за его массивным и невидимым компаньоном.

Мельчайшие частицы пыли способны убивать свет огромной звезды, как библейский мальчик Давид убил гиганта Голиафа, – объяснил один из авторов работы, Этторе Педретти из Университета Сент-Эндрюс (Шотландия). – Затмение вызывает в памяти истории из книг Джона Рональда Руэла Толкиена. Как будто ладью солнца пожирает дракон, и это ввергает Средиземье в Темные века. Это ужасающее зрелище».

Получить высокоточное изображение ученым удалось с помощью комбинированной технологии оптической интерферометрии. Для регистрации изображения была разработана инфракрасная камера, которая делала очень частые снимки комбинированного с четырех телескопов света. Большая скорость выполнения снимков необходима, чтобы «заморозить» изображение в турбулентной атмосфере. Для совмещения света с четырех телескопов была разработана специальная оптическая система.

Ученые не прекратили эксперимент и продолжат «фотографировать» звезду в течение всего двухлетнего периода затмения.

«Теперь нашей задачей является также расширить область применения интерферометров, чтобы ученые по всему миру могли делать детальные изображения интересных отдаленных астрономических объектов, которые нельзя получить даже с помощью самых больших одиночных телескопов», – подчеркнул Педретти.