P Лебедя. Редкая жемчужина космоса

Созвездие Лебедь и звезда P Лебедя

Созвездие Лебедь в средних широтах России можно наблюдать в любое время года. Его потрясающе красивый астеризм в форме креста с яркой звездой Денеб на месте хвоста этого самого воображаемого Лебедя трудно не заметить самому обыкновенному человеку. Но если Вы хотите увидеть звезду P Лебедя, находящуюся рядом с центром креста, Вам нужно будет присмотреться повнимательнее. Да, эта звёздочка достаточно хорошо видна невооружённым глазом. Хоть и не является, конечно, прямо уже очень яркой звездой.

Поэтому удивительно, что её обнаружили только 18 августа 1600 года. Сделал это голландский астроном и картограф Виллем Блау, ученик великого астронома Тихо Браге. В то время он работал над созданием карты небесной сферы. И в ходе производимых наблюдений обнаружил в созвездии Лебедя новую яркую звезду. Которую, что удивительно, никто до этого не отмечал ни на каких картах.

P Лебедя. Странная звезда

Вскоре стало ясно, что это необычная звезда. Поскольку она светила всё слабее и слабее. И в 1626 году исчезла совсем. Невооружённым глазом она была больше не видна…

Но прошло почти три десятка лет, и в 1655 году, как и в 1600 году, звезда снова появилась в небе. Но ненадолго. В 1662 году она снова пропала. А потом опять появилась.

Игра в прятки вроде бы продолжались. Но P Лебедя вдруг передумала в них играть, и в течение последующих нескольких столетий звезда оставалась видимой, постепенно становясь все ярче и ярче. Она больше не становилась такой яркой, какой её можно было увидеть в 1600 году, когда её обнаружили впервые. Но её свободно можно было увидеть без каких-либо вспомогательных приборов.

Своё название звезда получила от созвездия Лебедя из звёздного каталога «Уранометрия», опубликованного Иоганном Байером в 1603 году. В нём звёзды созвездий сортируются по яркости соответственно греческими и латинскими буквами, когда греческих букв становится недостаточно.

Итак, «P Лебедя». Звучит красиво. И не зря. Эта звезда стоит того, чтобы обратить на неё наше внимание.

Интересно, но астрономы до сих пор точно не знают, как далеко находится эта звезда от Солнечной системы. Но полагают, что это расстояние имеет значение от 5000 до 7000 световых лет. Тот факт, что звезду вообще можно увидеть на таком расстоянии от Земли означает, что это должно быть чрезвычайно яркое небесное тело. И действительно, оно как минимум в 500 000 раз ярче Солнца. Возможно даже оно светит почти в миллион раз ярче него!

Для этого, конечно же, звезда должна быть очень горячей. Температура поверхности P Лебедя составляет от 18 000 до 20 000 градусов! Это намного больше, чем температура поверхности Солнца, которая составляет всего 5500 градусов.

Масса P Лебедя в 30-60 раз больше массы Солнца, а радиус – в 76 раз больше солнечного.

P Лебедя с газовым облаком вокруг неё. Источник: НАСА, космический телескоп Хаббл.

Переменный гипергигант

P Лебедя – это просто огромная звезда во всех отношениях. Звёзды подобного типа называют «ярко-голубыми переменным гипергигантами». Яркий и голубой – это понятно. Звезда с такой большой массой не может не быть чрезвычайно горячей и, следовательно, яркой. Вся её масса с огромной силой давит на центр звезды, разжигая там огромный пожар термоядерного синтеза. Атомы водорода внутри объекта сливаются с огромной скоростью. И огромное количество радиации вырывается наружу, раздувая звезду в ходе этого процесса. Такая горячая звезда обязательно должна быть голубой. Но почему она является переменной?

В космосе обнаружено множество звёзд, которые меняют свою яркость. И в большинстве случаев они делают это с одинаковой периодичностью. То есть становятся светлее и тусклее с повторяющимися временными интервалами. И эти колебания, как правило, также значительно менее выражены, чем у P Лебедя. Если бы звезды постоянно становились настолько яркими или тусклыми, что на наших глазах исчезали с неба или внезапно появлялись, то со временем мы бы это, конечно, заметили.

Не сверхновая

Да, есть ситуации, когда звезды внезапно появляются как бы из ниоткуда. Например – взрыв «сверхновой». Это последний момент жизни большой звезды, которая коллапсирует, когда больше не может осуществлять ядерный синтез в своих недрах. Звезда разрушается и взрывается в ходе этого процесса. Это мощное извержение и его послесвечение выглядят для нас как звезда, внезапно появляющаяся на небе там, где раньше её не было. Но в какой-то момент сверхновая гаснет, и мы больше никогда ничего не видим. По крайней мере, не без оптических средств. Поэтому тот факт, что звезда, подобная P Лебедя, постоянно исчезает, а затем снова возвращается на небо ярко сияющей, является очень необычным явлением.

P Лебедя ещё не взорвалась. Но экстремальные колебания яркости показывают, что она определённо приближается к концу своей жизни. Поскольку в любом случае её странное поведение не может продолжаться долго. Звезды, которые имеют такую же массу, как P Лебедя, и светящиеся сильно и ярко, расходуют своё топливо намного быстрее, чем звезды с более умеренным светом, такие как наше Солнце.

Продолжительность жизни нашей звезды составит примерно 10 миллиардов лет. В то время как ярко-синие переменные живут не более нескольких миллионов лет.

Слои и облака газа

Но почему же P Лебедя столь странно себя ведёт? Процесс, который, как считают астрономы, несёт ответственность за это, достаточно сложен. Но давайте попробуем в этом разобраться.

Огромное количество излучения, проникающего из недр звезды P Лебедя на её поверхность, не только раздувает звезду. Оно также фактически выбрасывает её части в космос! Иными словами, звезда испускает чрезвычайно мощный звёздный ветер. И при этом на её поверхности постоянно происходят мощнейшие извержения, в результате которых звезда окутывается газовым облаком, которое она сама же себе и создаёт. И которое со временем рассеивается в космосе.

Если мы лучше хотим понять этот процесс, нам нужно представить, что мы на самом деле видим, когда звезда, подобная P Лебедя, демонстрирует всплеск яркости. В этот момент из внешних слоёв звёздной атмосферы во все стороны космоса выбрасывается огромное количество горячего газа. И если мы посмотрим в направлении звезды, то увидим, что часть этого газа, а именно та, которая находится точно между нами и звездой, движется к нам. А газ, который находится на противоположной стороне звезды, при этом удаляется от нас.

Часть газа, которая находится позади звезды, если смотреть с нашей точки зрения, мы вообще не можем видеть. Потому что он скрыт звездой. Другими словами, мы видим определённое количество газа, идущего нам навстречу. И немного меньшее количество газа, удаляющееся от нас. И весь этот газ освещается светом звезды и, таким образом, сам начинает светится.

Путь света

И теперь в дело вступает эффект Доплера. Свет, излучаемый движущимся источником света, кажется нам слегка смещённым по частоте. Точно так же, как звук движущейся звуковой волны (например, сирены движущейся машины скорой помощи) звучит иногда выше, а иногда ниже.

Свет, исходящий от части газового облака, движущейся к нам, смещается в сторону синего света. Свет от газа, удаляющегося от нас, напротив, кажется более красноватым. И именно эта часть света скрыта от нас звездой. А теперь ко всему этому добавьте ещё эффекты, которые дают так называемые «линия поглощения».

Дело в том, что свет поступает к нам не только из самых внешних частей газовой оболочки. Но и из частей, расположенных дальше внутрь. Часть этого вещества на своём пути наружу поглощается остальными слоями газа, и, таким образом, в дополнение к асимметрично смещённой линии излучения красного и синего цветов образуется линия поглощения, которая также смещена в сторону синего света, поскольку она исходит от части света, которая движется к нам через газ.

Да, всё это немного сложно представить. Но именно наложение этих асимметричных линий поглощения и излучения даёт очень характерный, не имеющий равномерного цикла профиль, который можно обнаружить всякий раз, когда горячая звезда выбрасывает большое количество газа в виде быстро расширяющейся оболочки.

P Лебедя. Галактическая редкость

Неудивительно, что астрономы не наблюдают много светящихся голубых переменных, таких как P Лебедя. Они могут образовываться только там, где много звёздообразующего материала. И как только такие звёзды начинают сиять, ничто не может оградить их от быстрой смерти. Из-за своих экстремальных звёздных ветров подобные звёзды ежегодно выбрасывают в космос огромное количество газа. Оно может в сто раз превышать массу Земли. Эти облака расширяются со скоростью несколько сотен километров в секунду. И просто испаряются в космос. Однако с астрономической точки зрения они едва успели покинуть свою звезду. С точки зрения типичной звёздной жизни такие объекты умирают очень молодыми. Они заканчивает свою жизнь мощной сверхновой почти вскоре после своего рождения.

По сравнению с общим количеством звёзд в Млечном Пути объектов, подобных P Лебедя, обнаружено не так уж и много. Но что самое удивительное, первая из подобных звёзд была открыта в самом начале 17 века. В те времена, когда современная астрономия только зарождалась. И люди только только начали наблюдать за небом используя телескопы.

И с некоторой степенью поэтического романтизма P Лебедя вполне можно было бы назвать Вифлеемской звездой в рождении новой науки…

Эта статья впервые появилась на сайте Живой Космос. Подписывайтесь на наши каналы! телеграм                     пульс                    канал Дзен
Понравилась статья? Поделитесь ей в социальных сетях! Огромное спасибо!
Живой Космос