Что таит в себе небесное чудовище?
Саундтрек для чтения статьи, традиционно, в самом конце.
С мая по август в северном полушарии планеты наступает период наилучшей видимости созвездия Скорпиона, которое изобилует интереснейшими астрономическими объектами. Однако, в средних северных широтах полностью Скорпион не восходит — над горизонтом появляется лишь небольшая его часть с яркой оранжево-красной звездой Антарес и веером расходящимся от него астеризмом “Клешни Скорпиона”. Звезды этого астеризма станут героями данного рассказа.
Выглядывающий из под горизонта средних северных широт Скорпион, в окружении других летних и весенних созвездий
Астеризм (звёздная группа) “Клешни Скорпиона” довольно популярен. Но когда дело доходит до конкретики, внезапно оказывается, что разные наблюдатели подразумевают под этим названием разные звезды. Будет не лишним делом устранить возможную путаницу, и выяснить, что же именно на звездной карте имеется в виду под астронимом “Клешни Скорпиона”.
Начну с того, что в античные времена Скорпион на звездной карте занимал гораздо больше места. Фактически все, что расположено к западу от современного созвездия Скорпиона, и сегодня является территорией созвездия Весов, две-три тысячи лет назад относилось к Скорпиону.
Фигура созвездия Скорпиона — как его видели астрономы античной эпохи
Где же тогда были Весы?
Их тогда не было
Это удивительное откровение, которое опрокидывает идеи о том, что древние астрономы были очень в ладах с календарем, а число 12 для них было сакральным…
Ничего подобного!
В календаре античной эпохи царила несусветная путаница, в зодиакальном кругу было 11 созвездий (если быть точным, в разных жреческих традициях мог быть свой особый Зодиак, и набор созвездий в нем мог различаться). И если кому-то кажется, что созвездий в Зодиаке обязательно должно быть столько же, сколько месяцев в году, то и количество месяцев в античных календарях могло сильно различаться от года к году, как и начало года, и его продолжительность. И в этой ситуации Зодиак не имел утилитарного назначения — не был призван решать календарные проблемы. Он был исключительно собранием мифологических персонажей и символов. Кстати, никому в античном мире не могло прийти в голову спросить: “А кто ты по знаку Зодиака?” — это всё придумали гораздо позже, когда пришло время объяснить широкому кругу людей, а чем, собственно, занимаются звездочеты. А в те времена, когда звездная карта только наполнялась первыми созвездиями, вопросов о важности подобного рода деятельности не возникало.
Но вернемся к Скорпиону
И в давние времена, и теперь, звезда Антарес считалась его Сердцем — “Сердце Скорпиона” — именно так переводилось с арабского античное название этой звезды — “Калб-аль-Акраб”. Все, что южнее и восточнее него, считалось протяженным, извилистым хвостом — он завершался жалом (сейчас “Жало Скорпиона” ассоциируется с двузвёздным астеризмом “Кошачьи Глаза”). Всё, что севернее и западнее, это и были “Клешни”.
Клешни Скорпиона в ту пору были поистине огромны. Они дотягивались до самой Девы, словно Скорпион хотел ущипнуть Деву своими Клешнями. В память о той давней эпохе мы имеем два звездных имени:
Альфа Весов по имени “Зубен эль Генуби” (что означает “Южная Клешня”), и
Бета Весов по имени “Зубен эль Шемали” (что означает “Северная Клешня”).
Еще раз отмечу: Никаких Весов тут не было. Это были “владения Скорпиона”.
Скорпион «кусает» Деву
Но шло время, и эллинскую цивилизацию сменила римская, со знаменитым римским правом, культом Юстиции — римской “сестры” греческой Фемиды — богини правосудия, и неутомимым желанием все измерить, все уравнять, уравновесить. Как символ этого стремления на звездной карте появилось созвездие Весов — в той области неба, где Солнце тогда каждый год встречало осеннее равноденствие. Равенство дня и ночи было очень символично в этой парадигме. И было очень удобно “выкроить” для нового созвездия немного пространства в относительно пустом месте звездной карты.
Но “Клешни Скорпиона” пришлось основательно укоротить.
Созвездия Скорпиона и Весов в звёздном атласе Дюрера 1515 года издания
Что же от них осталось?
Фактически, только три яркие звезды — Бета, Дельта и Пи Скорпиона.
Классическая фигура астеризма “Клешни Скорпиона”
Правда, нередко к ним добавляют еще Ро Скорпиона, находящуюся значительно южнее и в средних северных широтах видимую с большим трудом. Но в этом есть свой смысл, ведь “Клешней” у Скорпиона две, а три на два не делится. С четырьмя звездами как-то проще.
«Расширенная» версия фигуры астеризма “Клешни Скорпиона”
Чтобы нарисовать хоть какую-то осмысленную фигуру “Клешней”, любителям звёздной символики требуется еще одна звезда — их соединяющая — Сигма скорпиона, которая недалеко от Антареса. Но сам Антарес к “Клешням” никогда не относят — он всё-таки “Сердце”!
Три относительно заметные (хоть, и не очень яркие) звезды близ Беты Скорпиона — Ню, Омега-1 и Омега-2 — тоже попадают в пространство “Клешней”. И сегодня мы будем говорить о них наравне с более яркими звездами этого астеризма.
А еще я встречал случаи, когда эту область неба называли “Голова Скорпиона”. Но, друзья, Скорпион — все-таки насекомое. А какая может быть голова у насекомого существа? — очень маленькая. Здесь же мы видим достаточно обширный район звездного неба, гораздо более соответствующий размеру Клешней, нежели голове членистоногого.
Бета Скорпиона — «Акраб» — при наблюдении в телескоп с небольшим увеличением
Бета Скорпиона
Голубая звезда 2-й звездной величины, удаленная от нас на расстояние в 400 световых лет (это в полтора раза ближе, чем до Антареса). Она имеет арабское название, принятое сейчас каноническим — Акраб. Но это имя для звезды не единственное. В разное время её называли по-разному:
Эль-Акраб (что тоже переводится с арабского как Скорпион)
Граффиас (это в переводе все те же “Клешни”)
Раффиас (по-гречески — “Краб”)
В древней китайской астрономической традиции здесь располагалось созвездие Комнаты, которое удивительным образом объединяло в себе те же 4 основные звезды “Клешней Скорпиона” — Бета, Дельта, Пи и Ро. Бета Скорпиона, которой мы начали разговор, упоминалась среди китайских звездочетов далекого прошлого как “Четвертая Звезда Комнаты”. Не слишком романтично.
Со времен Галилео Галилея Акраб — Бета Скорпиона — известна как легкая для разделения и красивая двойная звезда. Её компоненты разделены угловым расстоянием 14 секунд дуги — это такое же разделение, как между компонентами звёзды Мицар в Большой Медведицы. Только оба компонента голубые — это очень горячие звезды — температура Акраб A и Акраб B составляют 27 000 и 22 000 градусов соответственно, и принадлежат к спектральному классу “B”. Эти звезды в несколько раз горячее нашего Солнца, а по светимости превосходят его в десятки тысяч раз.
Линейное расстояние между звездами довольно велико — около 2 тысяч астрономических единиц — в 50 раз дальше чем от Солнца до Плутона. Но они прочно связаны силами тяготения, и делают один оборот вокруг общего центра Масс примерно за 16 тысяч лет, что для двойных звезд вполне нормально.
Бета Скорпиона легко разделяется в самый простой телескоп. Но если взять телескоп побольше, то в 4-х угловых секундах дуги от более яркой звезды этой системы можно заметить еще одну — довольно слабую — звездочку (10-й звездной величины). Она тоже входит в эту систему. Период обращения у неё заметно меньше — всего 610 лет.
Спектральный анализ показывает, что главная (ярчайшая) звезда системы Бета Скорпиона состоит из двух очень близких звезд — расстояние между ними меньше, чем между Солнцем и Меркурием, а период обращения составляет всего одну земную неделю.
Но и отстоящий на 14 угловых секунд — самый дальний компонент этой системы тоже оказался двойным — здесь компоненты совершают полный оборот примерно за 40 лет.
За одной голубой звездочкой, мерцающей у летнего горизонта скрывается восхитительная система из по меньшей мере пяти звезд. Но еще две звезды сейчас проходят проверку астрономов на гравитационную связанность с этой звездной пятеркой. Вполне возможно, что мы имеем дело с небольшим рассеянным звездным скоплением.
Структура кратной системы Бета Скорпиона
Астрономы не исключают возможность образования планет в этой звёздной системе, но чтобы на планете могла существовать жизнь, она должна отстоять от центральной пары компонентов на 150 астрономических единиц, иначе испепеляющий лучи голубых звёзд гигантов расплавят и сожгут все на поверхности небесного тела. Но до зарождения жизни здесь скорее всего дело не дойдет — такие горячи и массивные (в 10 раз массивнее Солнца каждая) звезды живут лишь несколько миллионов лет, после чего взрываются сверхновыми, пополняя Галактический Орден Нейтронных звезд и Черных дыр.
Но представьте тебе двойное солнце и сияющий в небесах даже днем его спутник — в 10 раз ярче полной Луны! Вряд ли какая-нибудь высокоразвитая цивилизация удержалась от соблазна создать здесь хотя бы временную исследовательскую базу.
Ню Скорпиона — «Джабба» — при наблюдении в телескоп с большим увеличением
Ню Скорпиона
Она соседствует с Бетой — отстоит на полтора градуса к востоку, чуть слабее (4-й звездной величины) и имеет собственное имя “Джабба” (с переводом есть сложности — лоб, макушка, темя или даже “место для короны”). В древнекитайской астрономии эта звезда символизирует вход в Комнату и именуется “Пиньинь”, что означает “Дверной проём”.
Это тоже голубая, очень горячая звезда — 22 000 градусов. Расположена от нас не слишком дальше Беты Скорпиона — по разным оценкам нас разделяет расстояние от 436 до 470 световых лет.
И это тоже кратная звезда. (Если не сказать “многократная”.)
Первое деление легко осуществляется даже в бинокль: Две звезды 5-й и 6-й звездной величины отстоят друг от друга на 40 угловых секунд. Сильный телескоп поможет разрешить на компоненты каждую из них. Угловое разделение составит 2,4 и 1,3 угловые секунды соответственно, а увеличение потребуется не менее 100x.
Любители двойных и кратных звезд называют Ню Скорпиона одной из самых красивых четырехкратных звезд всего неба, сравнивая её со знаменитой звездой Эпсилон созвездия Лиры. Но астрофизики, вооруженные спектроскопическими методами исследования звезд выявили здесь её по меньшей мере три звезды-спутника, которые не видны в телескоп из-за чрезвычайной близости к ярким компонентам этой системы. И пять мы имеем дело с семикратной гравитационно связанной звездной системой вполне заслуживающей право называться рассеянным звездным скоплением.
Схематичное (немасштабное) изображение структуры кратной системы Ню Скорпиона
В 10 угловых минутах к востоку и юго-востоку от Ню Скорпиона можно заметить в бинокль или телескоп две звезды 7-й звездной величины. Они безымянные — им даже греческой буквы не досталось. Но примечательны они тем, что находятся от нас примерно на том же расстоянии, что и Ню Скорпиона. Пока это требует уточнения, но если подтвердится, то эти звезды могут оказаться вовлеченными в скопление Ню Скорпиона.
Ню Скорпиона — «Джабба», и два предполагаемых отдаленных компанента её системы — при наблюдении в телескоп с небольшим увеличением
Еще четыре звезды, отстоящие от Ню Скорпиона на пару градусов к востоку, и выглядящие как две двойные, тоже напрашиваются на вовлеченность если не в гравитационную связь с описанной кратной звездной системой (что вряд ли), то — в историю общего происхождения. И как-минимум они красиво смотрятся — стоит посмотреть на них в телескоп со средним увеличением.
Красивая пара двойных звезд неподалеку от Ню Скорпиона. Вид в телескоп со средним увеличением
Вся цепочка звезд — от Беты Скорпиона до Ню, и включая 4 безымянные звезды 7-й величины будто погружены в одну продолговатую туманность — это очень хорошо видно на астрофотографиях, сделанных с большой выдержкой. И это не иллюзия. Эти звезды подсвечивают своим излучением одно из волокон отражательной туманности в огромном комплексе туманностей Антареса. В свете этих звезд отлично просматривается структура туманности и становится очевидным тот факт, что все описанные звезды живут в одном одном компактном и очень запыленном, наполненном газом районе нашей Галактики.
Область созвездия Скорпиона со звездами Бета, Ню, Омега-1 и Омега-2, погруженная в волокнистую газопылевую отражательную туманность
Омега Скорпиона
Ниже Беты и Ню Скорпиона просто глазом можно увидеть пару близких звезд 4-й звездной величины, но особенно привлекательны они при наблюдении в бинокль. Не спешите делать выводы. Эта пара оптическая. И одна звезда здесь в 2 раза ближе к нам, чем другая, и хотя кажется, что они совсем рядом, но в 3-мерной реальности между ним пара сотен световых лет.
Область созвездия Скорпиона со звездами Бета, Ню, Омега-1 и Омега-2, при наблюдении в светосильный бинокль
Омега-1 — голубоватая звезда в этой оптической паре — та, что ближе к Акрабу — удалена от нас на 470 световых, и располагается в тех же краях Галактики, где и Акраб.
Омега-2 — желтоватая звезда — по современным измерениям находится в 290 световых годах от Солнца, является гигантом на поздней стадии эволюции — жизнь её клонится к закату, в то время, как её оптическая соседка — Омега-1 (впрочем, как и все упомянутые выше звезды), находится в самом расцвете звездных сил. Но все относительно: Возраст Омеги-2 составляет порядка 300 млн.лет, и еще сотню миллионов лет она наверняка протянет, перед тем, как сбросит оболочку и превратится в белый карлик; но голубые звезды “Клешней Скорпиона” одновременно и молодые (всего несколько — порядка 6-8 — миллионов лет), и очень короткоживущие — продолжительность жизни таких звезд измеряется не миллиардами (что было бы характерно для звёзд типа Солнца), и даже не сотнями миллионов лет, а десятками или всего лишь несколькими миллионами лет. Так что “старушка” Омега-2 гарантировано переживет молодую звезду Омегу-1, и большинство других звезд, входящих в Астеризм “Клешни Скорпиона”.
Омега-1 и Омега-2 имеют собственное — одно на двоих — имя: Джабхат Акраби, но в наши дни к имени добавляют цифру 1 или 2, чтобы как-то различать, о какой звезде речь, что конечно имеет отношение лишь любительской астрономии и культурологии, а профессиональные астрономы чаще используют суровые каталожные номера и координаты светил, чтобы отличить звезду от звезды.
На островах Кука в Тихом Океане существует легенда, согласно которой эти звезды — сбежавшие от своих родителей близнецы — мальчик и девочка. А вот, Кук в свое время не сбежал…
Дельта Скорпиона — «Джубба» — при наблюдении в телескоп со средним увеличением
Дельта Скорпиона
Двигаемся от Беты и Омеги Скорпиона на юг и находим еще одну яркую звезду астеризма “Клешни Скорпиона”. Дельта Скорпиона имеет собственное имя — Джубба. Оно как-будто перекликается с именем звёзды Ню Скорпиона (которая — Джабба). Переводится так же — “лоб” или “макушка”. Как в этом всё не запутаться? К счастью, в базе данных программы Stellarium есть для Дельты Скорпиона еще одно имя — “Икларкрау”. Откуда оно взялось, что означает? — мои расследования этого вопроса пока не увенчались успехом.
Расстояние до Дельты Скорпиона по современным измерениям составляет 400 световых лет, из чего нетрудно догадаться, что эта звезда относительно близко расположена к Дельте и Ню — движется в том же районе Галактики, причем, как показывает анализ скоростей упомянутых звезд, летят они сонаправлено — их движения очень схожи, и выдают общность происхождения, будто несколько миллионов лет назад они вылетели из одной точки. И это скорее всего так и есть.
Дельта Скорпиона — Джубба — синяя звезда. Её спектральная принадлежность соответствует границе между классами O и B. Звезда очень горячая — 28 000 градусов температура поверхности (напомню, у нашего Солнца всего 5700), и очень быстро вращающаяся.
До 2000 года Дельта Скорпиона могла считаться эталоном стабильной звезды — светила ровно, даже точные фотометры не выявляли колебаний её блеска, который был на уровне звезд ковша Большой медведицы, и среди других звезд “Клешней Скорпиона” Джубба была второй по яркости, а в созвездии — лишь четвертой.
Летом 2000 года звезда дала вспышку, став внезапно почти на целую звездную величину ярче, прочно заняв второе место по яркости в своем созвездии, и даже соперничая в блеске с Антаресом. Чего уж говорить, благодаря этой вспышке привычный для астрономов и любителей астрономии вид астеризма “Клешни Скорпиона” сильно изменился — в нем появилась действительно яркая звезда +1,5m.
График внезапного всплеска яркости звезды Дельта Скорпиона летом 2000 года. Вдоль временной (горизонтальной) оси отложены величины выраженные в Юлианских днях. Это — не годы. По вертикальной оси отложены звёздные величины.
После вспышки блеск звезды на некоторое время снизился, но последовала вторая, хоть и более скромная вспышка. Причины произошедшего до сих пор не выяснены окончательно. Но астрономы обратили внимание на то, что именно в середине 2000 года спутник Дельты Скорпиона (тоже сине-голубая звезда, но чуть поменьше) подошла к главной звезде экстремально близко.
Дельта Скорпиона 4-кратная звезда. Один из компонентов этой системы постоянно поблизости от главной звезды — как Меркурий постоянно рядом с Солнцем, и в их взаимном сосуществовании уже достигнуто равновесие.
Другой компонент большую часть отстоит далеко, но его орбита очень вытянута, и раз в 10,5 лет звезда-спутник сближается с основной очень и очень тесно. В результате этого сближения могут начаться процессы перетекания вещества между звездами, ведь главная звезда и так вращается крайне быстро — так, что центробежные силы стремятся разорвать звезду, и вот к этим стремлениям вдруг добавляется “желание” близко подошедшего спутника “отщипнуть” себе немножко. В результате такого взаимодействия вокруг главной звезды возникает закручивающийся диск из крайне горячего и плохо контролируемого вещества, что сказывается на общей светимости системы, ведь площадь фотосферы (поверхности звезды, свечение которой мы и наблюдаем) становится существенно больше… впрочем, это всего лишь одна из моделей, которая не учитывает влияние первого спутника Дельты Скорпиона.
В этой непростой системе звезд есть предположительно еще один — четвертый компонент, но отстоящий от эпицентра страстей относительно далеко.
PS: Странное альтернативное имя звезды — “Икларкрау” (“Iclarkrav”), как оказалось, происходит из Палермского звездного каталога — того самого, редакцию которого доверчивый Джузеппе Пьяцци (открыватель карликовой планеты Церера) поручил своему ассистенту — Николаусу Каччаторе “Венатору”, а тот обогатил сей научный труд остроумными выдумками, чем в прямом и переносном смысле увековечил своё имя (история про Альфу и Бету Дельфина стала просто классикой фальсификации данных). Но очевидно, не все послания сеньора Каччаторе научному миру по сей день расшифрованы.
Пи Скорпиона
Двигаясь от Дельты Скорпиона строго на юг (всего-то 3 градуса — тут все рядом, рукой подать) мы встречаем еще одну звезду (несколько слабее предыдущих — всего 3-й звездной величины) входящую в астеризм “Клешни Скорпиона”, обозначенную на звездной карте греческой буквой “Пи” — той самой, которая всем известна из формулы длины окружности: C = 2 π ⋅ r
Эта звезда имеет собственное имя — “Фанг” (в других источниках — “Нур”). Тут мы имеем редкий случай, когда рабочая группа по наименованиям звезд при Международном Астрономическом Комитете утвердило как основное имя звезды астроним заимствованный из древней китайской традиции. “Фанг” — это “Комната”.
Происхождение альтернативного названия звезды — “Нур” — остается загадкой, но скорее всего к арабской традиции оно отношения не имеет, а античное арабское имя звезды Пи Скорпиона до нас не дошло.
Думаю, что никто не удивится, если я сообщу, что это тоже сине-голубая звезда, что она представляет собой систему из нескольких (не менее трех) светил, и что она родственна в происхождении и местоположении по отношению к большинству описанных в этой статье звезд…
Однако, с последним пунктом есть некоторая сложность.
Измерение звездных параллаксов (это базовый астрономический метод, который используется для измерения расстояний до ближайших к нам светил — он основан на выявлении небольших смещений положении некоторой звезды на фоне гораздо далеких “звезд фона” вследствие движения Земли по орбите вокруг Солнца), дает ожидаемую величину: 460 световых лет. И вроде бы все согласуется — звезда на своем законном месте — среди прочих звезд “Клешней”.
Объяснение переменности суммарного блеска двойной звездной системы, вызванной затменными процессами в ней
Но тут внезапно выясняется, что это спектральная и одновременно затменно-переменная двойная звезда (типа Беты Лиры — это для точности). Спектральный анализ дает информацию об орбитальных скоростях в этой системе, а незначительная амплитуда блеска при взаимных затмениях звезды звездой ориентирует орбиты в пространстве под определенным углом, что косвенным образом позволяет оценить диаметр светил. И чтобы эти данные (светимость, сумма масс системы, большая полуось орбит) согласовать с расстоянием до системы, её надо отодвинуть еще как минимум на полсотни световых лет от нас.
Динамика лучевых скоростей (направленных строго по лучу зрения — это скорости, с которыми звезды приближаются или удаляются от нас, без учета боковых (тангенциальных) скоростей) компонентов затменно-двойной системы Пи Скорпиона. Обратите внимание на их величину!
В итоге расстояние до системы Пи Скорпиона оказалось около 520 световых лет, что, впрочем не мешает её относиться к сообществу звезд “Клешней Скорпиона” объединенных общим происхождением и движением в пространстве.
Почему параллактическое измерение расстояние дало такую ошибку (~10%)?
Прежде всего потому, что измерение звездных параллаксов всегда сопряжен с той или иной степенью точности, и чем звезда дальше, тем ниже точность. 10% — не так уж и плохо, когда до звезды полтысячи световых лет (хотя, конечно, хотелось бы лучше). К тому же в тесных двойных системах всегда могут быть те или иные наведенные погрешности — попробуй измерь точно положение звезды, если звезда в своей системе постоянно ходит ходуном?! А здесь дело обстоит именно так.
Период орбитального движения (и одновременно — изменение блеска) в этой системе составляет всего полтора дня, а звезды едва ли не соприкасаются фотосферами, кружась в этом танце.
Третий компонент этой системы смотрит на происходящее издалека. Он отстоит от затменно-переменной пары на 50 угловых секунд, но имеет блеск всего лишь 12m, и для визуального наблюдения здесь потребуется инструмент несколько сильнее среднего.
Ро Скорпиона
Это та самая звезда, которую не всегда относят к “Клешням”, а в средних северных широтах он наблюдается с трудом, ведь её склонение составляет -29 градусов, и, например, в Москве Ро Скорпиона не поднимается выше 5 градусов над горизонтом. К тому же эта звездочка слабее остальных звезд астеризма — 4-й звездной величины. Но при наблюдениях в субтропиках и южнее, желательно в горах, она прекрасно дополняет очертание “Клешней Скорпиона”. И когда однажды это увидишь, понимаешь, что без Ро Скорпиона уже не воспринимаешь эту звездную фигуру.
Ро Скорпиона имеет собственное имя — “Иклиль”, что означает “Корона” или “Венец” — в переводе с арабского. В Китайской астрономической традиции это “Вторая звезда Комнаты”. Фактически “Клешни Скорпиона” для древних китайских звездочетов были отдельным созвездием.
Вновь мы имеем дело с очень тесной двойной звездой, компоненты которой увидеть раздельно ни в какой телескоп не удастся, и только спектральный анализ предоставляет неопровержимое доказательство двойственности системы — периодически смещающиеся линии поглощения, соответствующие химическим элементам, из которых состоит оба светила спектрального класса “B”. Преимущественно это водород, ведь звёздная система очень молодая. Смещение линий говорит о том, что главный компонент немного “качается” вокруг общего центра масс с периодичность 4 суток. К сожалению о втором компоненте — его массе, размерах — сказать что-то конкретное на основании этих данных нельзя.
Ро Скорпиона — «Иклиль» — (и её ближайшее окружение) при наблюдении в телескоп со средним увеличением
В системе есть и третий компонент — карликовая звездочка 13-й звездной величины, отстоящая на 38 угловых секунд от тесной спектральной пары. А вся система удалена от нас на расстояние 470 световых лет. Расположение и направление собственного движения звезды Ро Скорпиона говорят об общем происхождении с другими звездами астеризма “Клешни Скорпиона”.
Группа Верхнего (северного) Скорпиона
Многие читатели наверняка уже обратили внимание на то, что рассматривая абстрактную фигуру, сложенную из далеких звезд, мы фактически обнаружили в ней целую семью родственных светил, расположенных в узком диапазоне расстояний от нас (от 400 до 500 световых лет), имеющих схожий возраст, близких по спектральному классу и возрасту.
Структура звездных облаков OB-ассоциации Скорпиона-Центавра, наложенная на звёздную карту
В галактическом масштабе мы имеем дело с так называемой OB-ассоциацией Скорпиона-Центавра, состоящей из нескольких тысяч звезд, образовавшихся в одном гигантском молекулярном облаке несколько миллионов лет назад (динозавры их еще не видели). После тщательного анализа характеристик тысяч светил, астрономы разделили эту звездную ассоциацию на три потока:
Группа Верхнего Скорпиона
Группа Верхнего Центавра
Группа Нижнего Центавра
Иногда вместо слов “Верхнего” или “Нижнего” можно встретить “Северного” или “Южного”, что как-будто бы логичнее с точки зрения навигации по звездной карте, но с другой стороны это может вносить путаницу с названиями некоторых созвездий.
Каждый поток стремиться покинуть место рождения в каком-то своем — едином для потока — направлении. При этом звезды потока как-будто стараются держаться вместе. Хотя, рассеянным скоплением это назвать не получится, ведь гравитационной связи между звезд в потоке нет. Есть просто изначально приобретенный вектор скорости.
Астеризм “Клешни” является частью и ярким примером “Группа Верхнего Скорпиона”. Действительно, это самая верхняя (северная) созвездия Скорпиона. и большинство видимых глазом ярких звезд имеет к потоку непосредственное отношение, включая ярчайшую звезду созвездия — Антарес.
На карте соединены линиями наиболее яркие звезды Группы Верхнего Скорпиона
Казалось бы, Антарес отличается от остальных — он оранжево-красных, и расположен несколько дальше других, преимущественно голубых, звезд. Да — Антарес расположен на дальнем краю (если можно так выразиться) этого потока, но во всем остальном он ему родствен. Просто он массивнее остальных звезд, а самые массивные звезды выгорают раньше других. И вот уже Антарес вступил на заключительную ступень своей эволюции — не ровен час, как он взорвется сверхновой.
Пару лет назад астрономическая общественность с замиранием сердец следила за во многом похожей на Антарес звездой Бетельгейзе из созвездия Ориона, предполагая, что вспышка сверхновой состоится в самом ближайшем будущем. Но пока Бетельгейзе не оправдала надежд, хоть и считается самым вероятным претендентом на эту роль. И последнее не вполне справедливо, поскольку Антарес ничем не хуже. Никто не знает, кто взорвется сверхновой раньше — Бетельгейзе или Антарес.
Впрочем, о звезде Антарес у меня есть отдельный рассказ.
Здесь же я хочу отметить удивительное сходство созвездий Ориона и Скорпиона. Посудите сами: то и другое созвездие возглавляют красные гиганты, находящиеся на финальной стадии эволюции и без пяти минут сверхновые звезды. А фигуры созвездий сложены из звезд, представляющих из себя OB-ассоциации, ведь и фигура Ориона — это тоже группа голубых молодых звезд объединенных общим происхождением.
Но расположены эти созвездия в диаметрально противоположных местах звездного глобуса. А мы — жители Солнечной системы — волей случая оказались между ними — между районами, где вот-вот вспыхнут вселенскими маяками одна или даже несколько сверхновых звезд.
Схематичное изображение структур, именуемых «Пузырями», окружающих Солнце и Антарес
Предполагается, что в пространстве Группы Верхнего Скорпиона уже происходили вспышки сверхновых. Об этом свидетельствует структура окружающих ассоциацию молекулярных облаков межзвездного газа, в которых прослеживается градиент плотности, напоминающий пузырь. Это так называемый “Пузырь 1”, аналогичный “Местному пузырю” — области радиусом примерно 600 световых лет вокруг Солнечной системы. Там, где мы сейчас живем тоже когда-то давно рвались сверхновые, рассеивая межзвездный газ прочь. Два эти “Пузыря” сейчас расширяются навстречу друг другу, и даже достигли стадии взаимного проникновения.
Некоторое время назад выдвигалась гипотеза, пытающаяся объяснить аномальную концентрацию радиоактивного изотопа Железа-60 в земной коре именно вспышкой сверхновой из Группы Верхнего Скорпиона, произошедшей 3 млн.лет назад. За недостаточностью данных гипотеза пока гипотезой и осталась, но если что-то там опять взорвется, мы сможем проверить и предыдущее предположение.
Звёзды Сигма и Тау Скорпиона по разные стороны от Антареса
Еще две звезды
Мой рассказ о “Клешнях Скорпиона” не будет полным, если я не упомяну ещё пару звезд, расположенных по разные стороны от Антареса — самые близкие к нему на звездной карте, из числа хорошо заметных глазом.
Сигма Скорпиона
Во-первых, это Сигма Скорпиона по имени “Аль-Ният I” (3-й звездной величины). Она расположена в двух градусах от Антареса к западу. Вот пример того, что не все звезды в северной части этого созвездия принадлежат к Группе Верхнего Скорпиона. “Аль-Ният I” в два раза дальше звёзд этого потока, и всего лишь накладывается на этот звездный узор, но находится далеко за ним — в 735 световых годах от Солнца.
Сигма Скорпиона — “Аль-Ният I” — при наблюдении в телескоп со средним увеличением
Вместе с этим, Аль-Ният тоже голубая звезда — молодой гигант, в 10 раз превышающий Солнца по массе — в перспективе кандидат в сверхновые, но — не из этой “звездной оперы”. Да — это опять многократная система, состоящая по меньшей мере из 4 компонентов.
Тау Скорпиона
“Аль-Ният II” расположена в двух с половиной градусах от Антареса в юго-восточном направлении. Название обеих звезд переводится как “Артерия”, что вполне анатомично в контексте их положения на небе, ведь они на картах почти примыкают к “Сердцу Скорпиона” — в Антаресу.
Тау Скорпиона является классическим представителем Группы Верхнего Скорпиона — удалена от нас на 470 световых лет, это молодой голубой гигант, возможно самый горячий в потоке — более 30 тысяч градусов температура его фотосферы.
Тау Скорпиона — “Аль-Ният II” — при наблюдении в телескоп со средним увеличением
По каким-то причинам стало широко известно гавайское название звезды Тау Скорпиона — “Пайкаухале”, что в дословном переводе означает “Бродяга, скитающийся без дела”. Это было бы просто забавно, если бы Рабочая Группа по наименованиям звёзд при Международном Астрономическом Комитете внезапно не приняла это название как основное. Конечно, никто эти названием для упоминания звезды в трезвом уме не пользуется. Но все таки его можно соотнести со следующей частью этого рассказа — о планетах изгоях.
Планеты
Ни у одной из описанных в статье звезд собственных планет пока не обнаружено. Это не значит, что их нет. Но значительное расстояние до этих звезд делает обнаружение сложным, а молодость светил говорит скорее о том, что возможные планеты здесь могут быть лишь на стадии проекта.
Тем не менее в пространстве потока Верхнего Скорпиона найдены порядка 70 одиноких, брошенных своими звездами планет. Надо сказать, что методы обнаружения планет-сирот пока еще не слишком уверенные. Используется инфракрасная фотометрия, транзитные наблюдения, микролинзирование, но все это буквально на грани точности современных наблюдательных средств. Поэтому мы говорим о 7-ми десятках условно говоря подтвержденных случаев, в то время как еще около сотни пока проходят разного рода проверки.
Нигде более на всем огромном небосводе не было обнаружено столько много планет-изгоев одновременно. Группа Верхнего Скорпиона оказалась краем скитающихся без всякой орбиты и цели одиноких планет.
Планета изгой. Рисунок художника
Откуда их здесь столько?
Скорее всего, это место в гуще Млечного пути оказалось удобным для обнаружения планет-изгоев, ведь для фотометрического метода и детекции посредством микролинзирования нужен хороший плотный звездный фон, а он тут как раз в наличии. С другой стороны плотность молекулярных газовых облаков и пыли здесь в прошлом была вполне достаточной для того, чтобы планеты могли формироваться сами по себе — вне протопланетных дисков вокруг звезд. И такие планеты никто не бросал — они одиночки с рождения.
Мы помним и о том, что некогда здесь взрывались сверхновые звезды, а взрывы сверхновых являются разрушающим планетные системы процессом (если планеты успели сформироваться вокруг взорвавшейся звезды). Некоторые планеты вспышку переживают, но сходят со своих орбит, отправляясь в свободное плавание.
Планеты могут быть выброшены из систем двойных и кратных звезд. Современная небесная механика не исключает возможность образования планет в таких системах, но срок их стабильного существования может быть ограничен миллионами лет, после чего планета набирает большую скорость, чем приемлемая для замкнутой орбиты. Многие космические зонды, изучающие планеты Солнечной Системы (Вояджеры, Пионеры) использовали тот же принцип, и теперь тоже являются межзвездными скитальцами.
Если короткими летними ночами вам доведется любоваться созвездием Скорпиона, и его великолепными “Клешнями”, вспомните и о том, что среди этих ярких голубых звезд и облаков межзвездного газа незримо летят в неизвестность многие десятки, а может и сотни, тысячи планет, чей путь не освещен никакой близкой звездой, поверхность или атмосфера ничем не согрета. Даже если на их пути встретится звезда с собственной планетной системой, планета-изгой пролетит мимо без остановки — она не может быть захвачена, но может стать причиной нарушения сложившегося до неё равновесия.
Межзвездный астероид Оумуамуа. Рисунок художника
Солнечную системы посещали межзвездные кометы — это нечто родственное планетам изгоям, только в миниатюре. И знаменитый межзвездный астероид Оумуамуа, похожий на имперский крейсер, тоже можно сравнить с планетами сиротами. О чем-то большем солнечная планетология пока не знает. Но по косвенным данным можно предположить, что в далеком прошлом массивные планеты бродяги могли влиять на равновесие малых тел в облаке оорта, а может быть влияют и сейчас, перенаправляя в нашу сторону ледяные глыбы, которые становятся для нас новыми долгопериодическими кометами.
Клешни Скорпиона в облаках межзвездного газа и пыли. Автор астрофотоснимка Rogelio Bernal Andreo
Музыкальное приложение
Подходящим фоном для чтения статьи будет 3-й музыкальный альбом из цикла «Музыка Небесных Сфер«, который призван помочь взглянуть на нашу Галактику Млечный путь, и на процессы протекающие в ней, со стороны, ведь находясь в внутри — в плоскости галактического диска, наполненного межзвёздными облаками пыли и газа — мы многого не видим.
