Epsilon Aurigae

Epsilon Aurigae ( ε Aur / ε Aurigae) är en stjärna i stjärnbilden Auriga . Den har flera historiska namn:

• Almaaz (Almaaz), Maaz (Maaz), Al Maz (Al-Ma'z) förmodligen från det arabiska "get" eller "kid", eftersom det i forntida tider var en del av katastrofen Get med getter [7] .
• Al Anz  - etymologin för denna variant är okänd, men den ges av Qazvini [8] .

Kort beskrivning

Epsilon Aurigae är en förmörkande binär som består av en ljus gammal stjärna ( en F0 superjätte ) och en osynlig följeslagare som för närvarande tros vara en stjärna av klass B. Epsilon Aurigae dämpar i ljusstyrka från +2,92 m vart 27 :e år upp till +3,83 m magnitud [9] ] . Denna mörkning varar 640-730 dagar [10] . Utöver denna förmörkelsevariabilitet har systemet också en lätt pulsering med en period på cirka 66 dagar [11] . Systemet ligger på ett avstånd av cirka 2 000 ljusår från jorden .

Den dvärgande Epsilon Aurigae-följeslagaren har alltid stått i centrum för heta debatter, eftersom den avger förvånansvärt lite ljus för ett föremål av dess storlek [11] . Från och med 2008 (före Spitzer-observationerna 2009) var den mest accepterade modellen för en följeslagare ett binärt system omgivet av en massiv, ogenomskinlig dammskiva . Från teorier om att objektet är en stor genomskinlig stjärna eller ett svart hål , har forskare övergett.

Observationshistorik

Trots det faktum att stjärnan är synlig för blotta ögat, märktes dess variation först 1821 av Johann Fritsch. De första regelbundna observationerna, som varade från 1842 till 1848, utfördes av den tyske matematikern Eduard Heis och den preussiske astronomen Friedrich Wilhelm Argelander . Data från Hayes och Argelander visade att stjärnan hade blivit betydligt mörkare 1847. Epsilon Aurigae återgick till "normalt" i september följande år [11] . Mer data har samlats in sedan dess. Observationer har visat att Al Anz, tillsammans med förändringar i ljusstyrka över en lång period, även visar kortsiktiga förändringar i ljusstyrka [11] . Nyare förmörkelser ägde rum mellan 1874 och 1875, och sedan nästan trettio år senare, mellan 1901 och 1902 [11] .

Hans Ludendorff , som också observerade Epsilon Aurigae, var den första som gjorde en detaljerad studie av stjärnan. 1904 publicerade han en artikel i Astronomische Nachrichten med titeln Untersuchungen über den Lichtwechsel von ε Aurigae ( Undersökningar av små variationer i ljusstyrkan hos ε Aurigae ), där han föreslog att stjärnan är en förmörkelsevariabel av Algol-typ och består av två komponenter [11] .

Observationer av Epsilon Aurigae är tillägnade det internationella året för astronomi och utförs från 2009 till 2011, det vill säga tre år då förmörkelsen inträffar [12] .

Spitzer observations, 2009

I januari 2010, vid ett möte med American Astronomical Society , rapporterade Donald Hoard, talesman för NASA :s Spitzer Telescope Control Center vid California Institute of Technology i Pasadena  , att observationer från rymdteleskopet visar att Epsilon Aurigae-systemet består av en liten döende stjärna med en relativt liten massa (mycket mindre än en typisk stjärna av spektraltyp F), periodvis förmörkad av en klass B-stjärna omgiven av en dammskiva . Detta resultat uppnåddes genom att fotografera med millisekundersexponeringar istället för direkta långa (hundratals sekunder) exponeringar. Detta görs för att minska teleskopets känslighet och förhindra att stjärnan "lyser upp" CCD-matrisen . Ytterligare bearbetning av informationen visade förekomsten i den cirkumstellära skivan av partiklar som i storlek liknar grus mer än damm. [13]

Systemkomponenter och variabilitet

Epsilon Aurigae-systemet studeras för närvarande intensivt med hjälp av observationer inom programmen Spitzer och Citizen Sky och därför förfinas stjärnsystemets sammansättning och dess egenskaper ständigt.

Paret ansågs tidigare bestå av en superjätte av spektral typ F och en massiv, svag förmörkande komponent vars exakta natur inte var känd. 1985 föreslogs en modell som kunde vara en dammskiva som kunde omge en enda stjärna eller ett andra binärt system [11] . Dessa två komponenter förmörkar varandra vart 27,1 år, och varje förmörkelse varar ungefär två år [14] . Runt mitten av förmörkelsen ökar systemet något sin ljusstyrka. Detta indikerar närvaron av ett hål i mitten av förmörkelseskivan. Superjätten är omgiven av en dammskiva på ett avstånd av nästan trettio AU . e. , vilket motsvarar avståndet från planeten Neptunus till solen . [15] .

Synlig komponent

Den synliga komponenten, Epsilon Aurigae A , är en halvregelbunden pulserande superjätte av spektraltyp F0 [11] . Den har en storlek på 100-200 solradier och är 40 000 - 60 000 gånger ljusare än solen. Om en sådan stjärna var i stället för solen skulle den uppsluka Merkurius och möjligen Venus . Klass F-stjärnor är vita och uppvisar starka joniserade kalciumabsorptionslinjer och svaga väteabsorptionslinjer . Klass F-stjärnor är hetare än stjärnor som solen (som är en klass G-stjärna) [16] . Typiska representanter för klass F är Procyon [17] , den ljusaste stjärnan i stjärnbilden Canis Minor , och Canopus , den näst ljusaste stjärnan på natthimlen och den ljusaste i stjärnbilden Carina [18] .

En förmörkande komponent

Den förmörkande komponenten avger en försumbar mängd ljus och är osynlig för blotta ögat (ett teleskop behövs för att söka ). Ett hett område hittades dock i mitten av föremålet. Den exakta formen på den förmörkande komponenten är inte känd. Hypoteser angående arten av detta andra objekt har föreslagits i de tidningar som citeras i [11] . Tre av dem har väckt stor uppmärksamhet från forskarvärlden.

Den första hypotesen lades fram 1937 av astronomerna Gerard Kuiper , Otto Struve och Bengt Strömgren , som föreslog att Epsilon Aurigae är ett binärt system som innehåller en F2 -superjätte och en extremt kall "genomskinlig" stjärna som helt överglänser sin följeslagare. Emellertid skulle den förmörkande stjärnan sprida ljuset som sänds ut av följeslagaren och resultera i den observerade minskningen av ljusstyrkan. Det spridda ljuset skulle upptäckas på jorden som en stjärna som är synlig för blotta ögat, även om detta ljus skulle dämpas avsevärt [11] . Så här beskrevs denna hypotes redan 1986 i boken av F. Yu. Siegel "Stjärnhimlens skatter":

En grundlig analys av spektrumet och ljuskurvan för ε Aurigae, utförd 1937 av de kända amerikanska astrofysikerna D. Kuiper, O. Struve och B. Strömgren, ledde dem till slående slutsatser.

ε Aurigae-systemet består av två stjärnor - synliga och osynliga. Den vi ser i stjärnbilden Auriga som en gulaktig stjärna på i genomsnitt nästan 4m är en enorm superjätte med en yttemperatur på 6600K . Denna stjärna är 36 gånger mer massiv än solen och 190 gånger dess diameter. Men dess storlek bleknar i jämförelse med storleken på den andra stjärnan, den största av alla, som vi bara känner till. Dess diameter är 2 700 gånger solens. Inuti skulle den fritt passa banorna för alla planeter, från Merkurius till Saturnus inklusive. …

Trots den monstruösa storleken på den andra komponenten är dess ljusstyrka låg och nästan lika med solens. Den synliga ljusstyrkan för den största av stjärnorna är nära 16 m och dess vinkelavstånd från sin granne är 0,03". Med tanke på den enorma skillnaden i den synliga ljusstyrkan hos komponenterna är det ännu inte möjligt att optiskt "separera" detta par .

Varför, med en otroligt stor storlek, har stjärnan Epsilon A en så obetydlig ljusstyrka? Hemligheten, visar det sig, är att denna stjärna är väldigt kall (1 600K på ytan) och dess strålning är huvudsakligen i det osynliga infraröda området. Dessutom är dess medeldensitet så låg att Epsilon A är transparent; därför inträffar inga förändringar i spektrumet under förmörkelser av denna stjärna till dess följeslagare. Men varför fluktuerar då Epsilon B:s briljans fortfarande?

Enligt amerikanska forskare joniserar Epsilon B, som avger ljus 10 000 gånger mer än solen, de yttersta lagren av den infraröda stjärnan Epsilon A närmast den. av stjärnorna kommer att ligga bakom den andra och "joniseringsfläcken" kommer att blockera den från den jordiska observatören försvagas ljusstyrkan hos Epsilon B-stjärnan, eftersom joniserade gaser är mindre genomskinliga än icke-joniserade. Denna geniala förklaring är helt överensstämmande med alla observationsdata. Det är så mycket information som kan erhållas från analys av ljusstrålar.

Den amerikanske astronomen Su-Shu Huang publicerade en artikel 1965 som beskrev defekterna i Kuiper-Struve-Stromgren-modellen och föreslog att följeslagaren är ett skivsystem som ses på kanten från jorden [11] . Robert Wilson föreslog 1971 att det finns ett hål i skivan, vilket är en möjlig orsak till systemets plötsliga ökning av ljusstyrkan i mitten av en förmörkelse [11] . 2005 observerades systemet i det ultravioletta området med hjälp av FUSE- teleskopet . Eftersom systemet inte avgav energi med den hastighet som är typisk för objekt som neutronstjärnans binära Circulus X-1 eller det svarta håls binära systemet som Cygnus X-1 , är det osannolikt att objektet som upptar mitten av skivan är något liknande; tvärtom antogs det att det centrala objektet är en stjärna av spektraltyp B5 [11] . Diskradien uppskattas till 3,8 AU  . e. tjockleken är 0,475  a. e. , och temperaturen är 550±50 K [1] .

Ytterligare komponenter

Det finns även andra stjärnor i systemet, vars parametrar anges i tabellen [9]

Observationsvillkor

Stjärnan är lätt att hitta på natthimlen på grund av dess ljusstyrka och närhet till Capella . Det är spetsen av den likbenta triangeln som bildar "näsan" på Charioteer . Stjärnan är tillräckligt ljus för att vara synlig även i stadsmiljöer med måttliga mängder ljusföroreningar . En visuell bedömning av en stjärnas variabilitet kan göras genom att jämföra den med närliggande stjärnor med en känd magnitud. Eftersom stjärnan är ganska ljus, måste fotometriska observationer göras med utrustning med ett mycket stort synfält, såsom fotoelektriska fotometrar eller DSLR- kameror . Förmörkelseschemat finns tillgängligt i [19] , och de första rapporterna om början av en ny förmörkelse dök upp i juli 2009 [20] .

Amatör himmel

US National Science Foundation tilldelade AAVSO ett treårigt anslag för att finansiera ett projekt utformat för att studera Epsilon Aurigae-förmörkelsen 2009-2011. [21] [22] [23] Projektet, kallat "Amateur Sky" [24] ( Citizen Sky ), organiserar observationer av förmörkelsen och möjligheten att rapportera fynden till en central databas. Dessutom kan deltagarna hjälpa till att analysera data genom att testa sina egna teorier och genom att publicera originalforskningsartiklar i en referentgranskad astronomitidskrift.

Anteckningar

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Tabell för systemegenskaper (Citizen Sky) (länk ej tillgänglig) . Tillträdesdatum: 13 februari 2010. Arkiverad från originalet 11 januari 2016. (obestämd) 
2. ↑ SIMBAD . _ - Al Anz vid SIMBAD-databasen . Hämtad: 7 januari 2010.  
3. ↑ Hardorp J., Theile I., Voigt HH Luminous Stars in the Northern Milky Way - 1965. - V. 5. - S. 0.
4. ↑ Grey R. O., Garrison R. F. The early F-type stars - Raffinerad klassificering, konfrontation med Stromgren fotometri och effekterna av rotation  // The Astrophysical Journal : Supplement Series - American Astronomical Society , 1989. - Vol. 69.—S. 301–321. — ISSN 0067-0049 ; 1538-4365 - doi:10.1086/191315
5. ↑ 1 2 Luck R. E. Parametrar och överflöd i lysande stjärnor  // Astron . J. / J. G. III , E. Vishniac - NYC : IOP Publishing , American Astronomical Society , University of Chicago Press , AIP , 2014. - Vol. 147, Iss. 6. - P. 137. - ISSN 0004-6256 ; 1538-3881 - doi:10.1088/0004-6256/147/6/137
6. ↑ Royer F., Grenier S., M.-O. Baylac, Gómez A. E., Zorec J. Rotationshastigheter för stjärnor av A-typ på norra halvklotet. II. Mätning av v sini  (engelska) // Astron. Astrofys. / T. Forveille - EDP Sciences , 2002. - Vol. 393, Iss. 3. - P. 897-911. — ISSN 0004-6361 ; 0365-0138 ; 1432-0746 ; 1286-4846 - doi:10.1051/0004-6361:20020943 - arXiv:astro-ph/0205255
7. ↑ Arabiska namn på stjärnor.  (engelska)  (otillgänglig länk) . Tillträdesdatum: 7 januari 2010. Arkiverad från originalet 2 februari 2008.
8. ↑ Richard Hinckley Allen. Auriga, vagnföraren eller vagnaren // Star Names - Their Lore and Meaning . - 1899.  (engelska)
9. ↑ 1 2 Al Anz om Alcyone 
10. ↑ "Stjärnan" i vårt projekt  (engelska)  (otillgänglig länk) . Tillträdesdatum: 7 januari 2010. Arkiverad från originalet 13 augusti 2009.
11. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Variable Star of the Season, januari 2008 Epsilon Aurigae  (eng.)  (ej tillgänglig länk) . Arkiverad från originalet den 17 december 2009.
12. ↑ Citizen Science: The International Year of Astronomy  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Internationella astronomiåret . sv: American Astronomical Society (2008). Tillträdesdatum: 7 januari 2010. Arkiverad från originalet den 5 december 2008.
13. ↑ Århundraden gammalt stjärnmysterium kommer till sitt slut , Whitney Clavin, Jet Propulsion Laboratory , 5 januari 2010 
14. ↑ Almaaz  (engelska)  (nedlänk) . STJÄRNOR (2008). Hämtad 7 januari 2010. Arkiverad från originalet 11 december 2012.
15. ↑ Uranus: Facts & Figures  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Utforskning av solsystemet . National Aeronautics and Space Administration (2007). Tillträdesdatum: 7 januari 2010. Arkiverad från originalet den 9 april 2014.
16. ↑ Star Spectral Classification  (engelska)  (otillgänglig länk) . Hyperfysik . Georgia State University (2001). Hämtad 7 januari 2010. Arkiverad från originalet 2 januari 2009.
17. ↑ Databaspost för Procyon AB  (engelska)  (nedlänk) . SIMBAD . Centre de Données astronomiques de Strasbourg (2008). Tillträdesdatum: 7 januari 2010. Arkiverad från originalet 12 augusti 2014.
18. ↑ Databaspost för Canopus  (engelska)  (nedlänk) . SIMBAD . Centre de Données astronomiques de Strasbourg. Tillträdesdatum: 7 januari 2010. Arkiverad från originalet 8 augusti 2014.
19. ↑ Hemsidan för Epsilon Aurigae Eclipse Campaign  (eng.)  (länk ej tillgänglig) . Hämtad 7 januari 2010. Arkiverad från originalet 12 januari 2010.
20. ↑ Epsilon Aurigae's Eclipse Begins  (engelska)  (otillgänglig länk - historia ) .
21. ↑ Wired.com: Reach for the Citizen Sky  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Hämtad 1 oktober 2017. Arkiverad från originalet 17 februari 2014.
22. ↑ Astronomy.com : Citizen Sky undersöker Epsilon Aurigae  . Hämtad 7 januari 2010. Arkiverad från originalet 14 april 2012.
23. ↑ Internationellt astronomiår: Citizen Sky inbjuder allmänheten att hjälpa till att lösa ett stjärnmysterium  (  otillgänglig länk) . Datum för åtkomst: 7 januari 2010. Arkiverad från originalet den 25 juli 2011.
24. ↑ Citizen Sky  . Arkiverad från originalet den 1 december 2016. Treårigt medborgarvetenskapligt projekt fokuserat på Epsilon Aurigae

Länkar

• YouTube-video som beskriver Epsilon Aurigae med en Lite-Brite-
• David Darlings uppslagsverk
• Epsilon Aurigae - en förmörkelse en gång vart 27:e år!
• Observationsplats för Epsilon Aurigae
• Mystery of the Dying Star (AKD på Astronet) 8 januari 2010

Ordböcker och uppslagsverk	Britannica (online)
I bibliografiska kataloger	J9U : 987007552903405171 LCCN : sh85044482