Тройной «клюв» Лебедя

Перед вами снимок звезды Альбирео, или β Лебедя, из созвездия Лебедь. Это результат сложения пятнадцати кадров, сделанных на любительский короткофокусный телескоп-рефрактор. Сложение серии снимков делается для того, чтобы накопить больше света от далеких космических объектов, лучше передать цвет и детали на астрофотографиях. В результате даже при наблюдении в небольшой телескоп звезда разрешается на два компонента — оранжевый гигант Альбирео A с видимой звездной величиной 3,1 и голубую звезду Альбирео B, чья видимая величина чуть меньше и составляет 5,1. Период, с которым эти звезды вращаются вокруг друг друга, довольно долгий — около 100 000 лет. Расстояние между ними составляет около 30 световых лет. Расстояние от Земли до Альбирео, судя по данным телескопа Gaia (см. картинку дня Телескоп «Гея»), оценивается в 330–390 световых лет.

Альбирео A и Альбирео B. Фото © Dietmar Hager с сайта skyandtelescope.org

Созвездие Лебедь, в котором находится Альбирео, лучше всего наблюдать летними ночами. Его характерная крестообразная форма у многих народов ассоциировалась с летящей птицей. Древние греки видели в нем Зевса, летящего к Леде в образе лебедя. Через созвездие Лебедь проходит Млечный путь.

Созвездие Лебедь. Кликните на фото, чтобы увидеть подписи. Альбирео — это «клюв» Лебедя. Фото Марии Сырцовой, Московская область

Спектральный анализ показал, что оранжевый Альбирео A тоже состоит из двух компонентов — Альбирео Aa и Альбирео Ac, что делает ее спектрально-двойной звездой, то есть звездой, чью двойственность можно обнаружить с помощью спектральных наблюдений. Визуально различить компоненты Aa и Ac с помощью оптического телескопа, а тем более любительского, невозможно. Это делает Бету Лебедя тройной звездной системой.

Компоненты Альбирео находятся друг рядом с другом в космическом пространстве и связаны взаимной силой тяготения. Такие звезды называют физическими двойными звездами. Но так бывает не всегда. Некоторые звезды только кажутся двойными в результате проекции на небесную сферу, но на деле их разделяют огромные пространства, и они никак не связаны между собой. В таких случаях их называют оптическими двойными звездами. Разобраться, какие звезды к каким относятся, помогают дополнительные астрометрические, спектральные и фотометрические исследования и длительные наблюдения.

Первым о том, что звезды могут представлять из себя гравитационно связанные пары и даже целые звездные скопления, заговорил английский священник, естествоиспытатель и геолог Джон Мичелл. В своей статье 1767 года он предположил на примере звездного скопления Плеяды (см. картинку дня Семь сестер), что случайная вероятность такого расположения звезд на небе чрезвычайно мала и пришел к выводу, что между этими звездами может существовать притяжение, удерживающее их вместе. После Мичелла за дело взялся астроном и оптик Уильям Гершель (см. статью Сказка о музыканте Уильяме Гершеле, который расширил космос вдвое). С помощью многолетних наблюдений в телескоп за некоторыми звездными парами он заметил изменения взаимного положения некоторых двойных звезд и пришел к выводу, что звезды вращаются друг вокруг друга.

В наше время уже нет сомнений, что двойные звезды — это распространенные объекты в галактике. Каталоги с ними постоянно пополняются и корректируются. Один из них — Вашингтонский каталог визуально-двойных звезд — содержит уже около 150 тысяч подтвержденных двойных и кратных (тройных и более) звезд. По некоторым предположениям, до половины звезд нашей галактики могут являться кратными звездными системами.

Визуально наблюдаемые звездные компоненты Альбирео напоминают мне мир из научно-фантастического романа «Солярис» Станислава Лема (см. статью Лем, наука и будущее). Планета-океан, которую изучают герои романа, вращается по сложной орбите вокруг похожих звезд — голубой и красной. Но ни у одного компонента Альбирео пока не обнаружено экзопланет. А что у других двойных звезд? Бывают ли вообще планеты в таких системах?

Экзопланеты возле двойных звезд уже открыты! Интересный пример — Kepler-47 всё в том же созвездии Лебедя. Это двойная звездная система, у которой уже открыта не одна, а целых три планеты: Kepler-47b — самая близкая к светилам планета, обращается вокруг них за 50 дней; Kepler-47c c периодом обращения 303 дня и открытая последней, крупнейшая из трех планет, Kepler-47d с периодом обращения 187 дней. Все три планеты вращаются сразу вокруг обеих звезд Kepler-47.

Система Kepler-47 и ее планеты в представлении художника. На переднем плане — Kepler-47c, справа от звезд — Kepler-47b. Фото с сайта en.wikipedia.org

Это важное открытие, повлиявшее на наши представления о возможности существования планет возле двойных звезд. Ранее считалось, что сразу нескольким планетам существовать вокруг двойной звезды будет невозможно из-за гравитационных возмущений и нестабильности орбит. Предполагалось, что планетам не избежать столкновений или выброса с таких орбит. Однако открытие сразу трех планет вокруг системы Kepler-47 доказывает, что вокруг двойных звезд могут существовать целые планетные системы. Это увеличивает число потенциальных экзопланет, которые могут существовать в нашей галактике и которые человечеству только предстоит открыть.

Фото Марии Сырцовой, Солнечногорск, Московская область.

Мария Сырцова