Звездите Алфа Кентавър (горе вляво), включващи А и В, са част от същата трикрилна звездна система като Проксима Кентавър (окръглена). Бета Кентавър (горе вдясно), почти толкова ярък като Алфа Кентавър, е стотици пъти по-отдалечен, но много по-ярък. (Потребител на Wikimedia Commons Skatebiker)

6 факта, които никога не сте си представяли за най-близките звезди на Земята

Слънчевият квартал е толкова различен, отколкото хората си представят. Но за първи път знаем какво е.

Когато погледнете звездите на нощното небе, те се появяват с различни яркости, цветове и клъстерни модели. Но когато видите звезда, не знаете веднага дали е изолирана звезда или част от многозвездна система, независимо дали е присъща ярка или вътрешно припаднала и дали е наблизо или далеч. Всичко, което знаете, от първа проверка, е колко ярък и какъв цвят изглежда. Оказва се, че повечето от звездите, видими с просто око, всъщност са присъщи много ярки, необичайно сини и доста далеч. Ами най-близките звезди? Макар че някои от тях са светли, близки и известни - като Алфа Кентавър и Сириус - повечето от тях изискват специално оборудване и техники, за да намерят. През 1994 г. екип от астрономи сформира RECONS, консорциума за проучване на близките звезди, за да проучи и да научи за най-близките звезди до Земята. Току-що са пуснали най-новите си резултати; тук са акцентите.

Това, което RECONS прави, е да направи най-големите, най-слабите проучвания на цялото небе, търсейки обекти, които изглежда да показват паралакс, когато се гледат през различни периоди през годината. Докато Земята обикаля около Слънцето, тя променя позицията си спрямо другите звезди на небето. Точно както изглежда, че палецът ви се движи, ако го държите на една ръка разстояние и го превключвате между лявото око и дясното, така и най-близките звезди се движат положение спрямо по-отдалечените фонови звезди, когато ги видите разстояние между шест месеца. Измерването на този паралакс ви позволява директно да определите разстоянието до тези звезди, а "най-близките" произволно се определят, че са в рамките на 10 парсекса (32,6 светлинни години), което съответства на паралакс от 0,1 "или по-голям. Ето шестте най-големи находки, засега.

В началото на сътрудничеството RECONS имаше 191 звездни системи, известни в рамките на 10 парсекса. Сега има 316, като към разгрома са добавени само червени джуджета, кафяви джуджета и бели джуджета системи (TJ Henry et al. (2018), https://arxiv.org/pdf/1804.07377.pdf)

1.) Има 316 открити звездни системи в рамките на 10 парсека. Това е невероятно подобрение в сравнение с това, което знаехме в началото на RECONS; броят на известните звездни системи в рамките на 10 парсеса е само 191; този брой днес е до 316. 125-те нови звездни системи, добавени от RECONS и други екипи, които търсят близки звезди, представляват 65% увеличение спрямо първоначалната цифра. Освен това сега имаме точно измерени паралакси за всички тях. Това са всички присъщи системи, където 125-те:

  • 79 са доминирани от червени джуджета,
  • 37 от кафяви джуджета и
  • 9 от „други“ джуджета, като бели звезди джуджета.

Много звездни системи имат множество членове; „Доминиран от“ означава кой клас звезда е най-ярката и светеща звезда в системата. С това последно публикуване на данни, покритието беше толкова добро, задълбочено и дълбоко, че сътрудничеството на RECONS обяви, че сега ние уверено открихме над 90% от всички звездни системи в рамките на 10 парсекса.

Модерната система за спектрална класификация на Морган-Кинан с температурния диапазон на всеки звезден клас, показан над него, в келвин. По-голямата част от звездите днес са звезди от М-клас, като само 1 известна O-или B-звезда в рамките на 25 парсекса. Нашето Слънце е звезда от G-клас. (Потребител на Wikimedia Commons LucasVB, допълнения от E. Siegel)

2.) Ярките звезди са изключително редки; най-слабите звезди са най-често срещаните. Звездите, както ги класифицираме, идват в седем различни типа: O, B, A, F, G, K и M, подредени от най-сините и най-горещите до най-червените и най-готините. Те представляват звезди, които изгарят водород в хелий (или по-тежки елементи) чрез ядрен синтез в своите ядра. Кафявите джуджета са неуспешни звезди, които не са достатъчно масивни, за да станат звезди от М-клас, докато белите джуджета са остатъчните ядра на звезди, подобни на Слънце, които вече са сложили край на живота си, изгаряйки цялото си ядрено гориво. От тези 316 системи:

  • 0 от тях са доминирани от звезди от О-клас (0%),
  • 0 от тях от звезди от клас В (0%),
  • 4 от тях от звезди от А-клас (1,3%),
  • 8 от тях от звезди от клас F (2,5%),
  • 19, включително Слънцето, от звезди от клас G (6.0%),
  • 29 от звезди от клас K (9.2%),
  • 222 от звезди от М-клас (66.5%),
  • 37 от кафяви джуджета (11,7%) и
  • 9 от бели джуджета (2,8%).

Това ни казва, че от близките звездни системи, съставени от истински звезди (O, B, A, F, G, K и M), огромните 82% от тях са звезди от М клас: червените джуджета. Нашето Слънце е доста необичайно в голямата схема на нещата.

Съзвездието на Орион, заедно с големия молекулен облачен комплекс и включва най-ярките му звезди. Колкото и впечатляващи да са тези звезди, всички те са много по-далеч от 10 парсека; изглеждат ярки, защото са присъщи ярки. Само 51 звезди в рамките на 10 парсеса са видими с просто око. (Роджелио Бернал Андрео)

3.) Най-близката звезда от клас O или B е на огромни 79 светлинни години. Това би бил Regulus, в самия слаб край на B-класа от звезди. Регулус е най-ярката звезда в съзвездието Лъв и като цяло е 21-ата най-ярката звезда в небето. Причината звездите от O-класа и B-клас са толкова редки е, че са едновременно масивни и краткотрайни. След като се отдалечите от един звездообразуващ регион, който е Слънцето (в момента е между спираловидни рамена), това ще бъде само относително по-стари звезди, които са във вашия квартал. Regulus, в най-ниския клас на B-клас, е живял около 1 милиард години и няма много повече време, преди да премине към следващата фаза от своя жизнен цикъл, но като част от четворна звездна система, това е все още виси там. Но трябва да минете през 10 парсеса, близо до 25, за да го намерите.

Неутронна звезда е една от най-плътните колекции от материя във Вселената, но има горна граница на тяхната маса. Превишете го и неутронната звезда допълнително ще се срине, за да образува черна дупка. (ESO / Luís Calçada)

4.) Няма неутронни звезди или черни дупки в рамките на 10 парсека. И, за да бъда честен, трябва да излезете далеч над 10 парсеса, за да намерите някой от тях! През 2007 г. учените откриха рентгеновия обект 1RXS J141256.0 + 792204 с прякор „Калвера“ и го идентифицираха като неутронна звезда. Този обект е на разкошни 617 светлинни години, което го прави най-близката неутронна звезда. За да стигнете до най-близката известна черна дупка, трябва да отидете до V616 Monocerotis, който е на повече от 3000 светлинни години. От всички 316 звездни системи, идентифицирани в рамките на 10 парсеса, можем окончателно да заявим, че няма нито една от тях с черни дупки или неутронни звездни придружители. Поне там, където сме в галактиката, тези обекти са рядкост.

Система TRAPPIST-1 в сравнение със слънчевата система; всичките седем планети на TRAPPIST-1 могат да се поберат в орбитата на Меркурий. Подавайки маса, радиус, атмосферно съдържание и орбитални параметри на планетите, заедно с астрономическа информация за нашата звезда, някой с напреднала технология може да идентифицира нашата Слънчева система отдалеч. (НАСА / JPL-Caltech)

5.) В момента има 56 известни екзопланети в рамките на 10 парсека. Въпреки факта, че има над 400 известни звезди в рамките на 10 парсеса, само 26 са потвърдени, че имат планетарни системи. Старият рекордьор беше HD 219134, с шест потвърдени планети и един допълнителен кандидат, докато най-близкият е Proxima Centauri b, на разстояние от едва 4,2 светлинни години. TRAPPIST-1 просто пропуска; на разстояние от 40 светлинни години това е сянка над 12 парсека.

Една от основните мисии на TESS, която стартира успешно миналата седмица, ще бъде търсене на транзитни планети около тези звезди. Ако ги открие, идентифицира и охарактеризира, бъдещите телескопи като Джеймс Уеб и 30-метровите телескопи, които в момента се строят на Земята, ще имат шанс да ги наблюдават. За първи път, ако природата е мила, човечеството ще търси атмосферни признаци на живот на потенциално обитавани светове около други звезди.

Докато практически всички звезди на нощното небе изглеждат единични светлинни точки, много от тях са многозвездни системи, като приблизително 50% от звездите сме виждали свързани в многозвездни системи. Кастор е системата с най-много звезди в рамките на 25 парсеса: тя е система от секстили. (НАСА / JPL-Caltech / Каетано Хулио)

6.) Но многобройните звездни системи са много често срещани. Това можем да видим лесно в рамките на 10 парсека, където звезди като Слънцето може да са сингли, но бинари, тринадцати и други са доста често срещани. Най-близката до нашата звездна система, Alpha Centauri, е тройна система и в рамките на 10 парсеса има дори две системи за четиресет, GJ0644 и Alpha Librae. Има над 100 допълнителни звезди, които са част от 316 известни системи, когато отчитате многозвездната природа на това, което е там. Но учените искаха да се справят по-добре и затова RECONS решиха да разширят своето търсене през последното десетилетие до 25 парсека. По този начин, от 2014 г., тя е открила:

  • 1533 единични звездни системи,
  • 509 двоични системи,
  • 102 тройни системи,
  • 19 четворни системи,
  • 4 четворни системи и дори
  • 1 система за сексуални двойки.

Тази сексуална система, Кастор, е позната от древни времена и е 24-та най-ярката звездна система на нощното небе, на разстояние от едва 51 светлинни години. На разстояние е повече от 10 парсеса, но при 15,7, едва едва.

Стандартната диаграма на HR, на цвят спрямо магнитуд, е показана. Както установяват последните проучвания, допълнителните звезди джудже помагат да се попълни само краят с най-ниска степен на това, което е в рамките на 10 парсека от нас. (TJ Henry et al. (2018), основен, с НАСА / CXC, вм.)

Най-слабите системи с най-ниска маса все още може да са избегнали откриване в рамките на 10 парсека и няма гаранция, че това, което наблюдаваме близо до нас, е представително за това, което всъщност е в галактиката и Вселената средно. Но бързо се приближаваме до границата на това къде и как могат да бъдат открити изчезналите звезди; учените, работещи по RECONS, уверено заявиха, че почти сигурно са открили почти всички звездни системи там. Въз основа на това, което видяхме, Слънцето не е типична звезда в края на краищата, а по-масивна от около 95% от звездите във Вселената. Докато вървим напред, ще започнем да отговаряме на въпроси за планетите и живота, а не просто за звезди, когато става въпрос за местния ни квартал. Това е увлекателно време да изследваме вътрешните достижения на космическото пространство, включително извън нашата Слънчева система.

Starts With A Bang вече е на Forbes и е публикуван отново на Medium благодарение на нашите привърженици на Patreon. Итън е автор на две книги: „Отвъд галактиката“ и „Трекнология: Наука за звезден път от трикрилите до Warp Drive“.