Переменная звезда Бетельгейзе на плече Ориона
Созвездие Ориона. Источник: Stellarium
В городе и в деревне, на севере и на юге — практически в любой точке земного шара яркое созвездие Ориона доминирует на небе в зимние месяцы. Семь его ярчайших звезд образуют симметричную, легко запоминающуюся фигуру. Звезды эти белого цвета, за исключением одной — той, что находится выше и левее Пояса Ориона. Она имеет оранжево-красный цвет. Это Бетельгейзе, главная звезда Ориона.
Глядя на звездное небо зимой, невозможно не заметить Бетельгейзе — во многом из-за ее цвета. На старинных картах эта звезда отмечает собой левое плечо легендарного охотника, а цепочка слабых звезд над ней обозначает поднятую дубинку. Орион смотрит на бегущего навстречу быка (созвездие Тельца), готовясь отразить атаку.
Как известно, помимо собственных имен, яркие звезды имеют еще и буквенные обозначения. Со времен атласа «Уранометрия» Иоганна Байера, самая яркая звезда в созвездии обозначается греческой буквой альфа, вторая по яркости обозначается бетой, третья — гаммой и так далее, вплоть до омеги. Из этого правила есть немало исключений. Так, Бетельгейзе одновременно еще и альфа Ориона, но только вторая по яркости звезда, уступая в блеске Ригелю.
Правда, так было не всегда. Дело в том, что Бетельгейзе — переменная звезда. Это значит, что ее блеск не остается одинаковым — он медленно меняется от 0,2m до 1,2m. В максимуме блеска звезда светит ярче, чем Ригель, становясь одной из ярчайших звезд северной небесной полусферы. (В последний раз такое событие наблюдалось в далеком 1942 году.) В минимуме блеска Бетельгейзе уступает и Альдебарану из соседнего созвездия Тельца, и даже Поллуксу из созвездия Близнецов!
На фотографиях звезда Бетельгейзе представляется оранжевой, но при визуальных наблюдениях кажется более красной. Фото: Tom Wildoner
Наблюдать изменение блеска Бетельгейзе можно только на основе длительных рядов наблюдений. Глядя на звезду в течение ночи или даже нескольких ночей, вы никаких изменений не заметите.
Тут вы можете возразить, что звезда довольно сильно меняет блеск прямо сейчас и делает это очень быстро! Но это не настоящее изменение блеска, которое представляет собой изменение светового потока от звезды. То, что вы наблюдаете — простое мерцание, вызванное неспокойной атмосферой Земли. Проходя через слои воздуха разной температуры и плотности, свет Бетельгейзе отклоняется и преломляется. В результате часть света может просто не попадать в зрачок, что наблюдается, как кратковременное ослабление блеска. В особо ветреные или морозные ночи звезда может испытывать десятки колебаний в секунду, накладывающихся друг на друга!
А как уловить настоящее изменение блеска Бетельгейзе? Для этого возьмите несколько звезд сравнения, блеск которых постоянный, например, Капеллу, Процион, Поллукс, Альдебаран и Беллатрикс. Суть в том, чтобы одни звезды были ярче, чем Бетельгейзе, а другие слабее. Ваша задача — регулярно сравнивать блеск альфы Ориона с блеском звезд сравнения.
Кривая блеска Бетельгейзе за период 1911 — 2001 гг. по данным американской ассоциации наблюдателей переменных звезд. Источник: AAVSO
Есть несколько техник для глазомерных оценок блеска звезд, и как-нибудь я расскажу о них. Об этих техниках очень доходчиво написано в постоянной части Астрономического календаря (издание 1981 года) и в книгах В. П. Цесевича. Когда накопится достаточно длинный ряд наблюдений, вы сможете перевести свои оценки блеска в звездные величины, отсеять ошибочные величины, и получить кривую изменения блеска звезды.
А почему Бетельгейзе вообще меняет блеск? Дело в том, что это очень старая звезда; ее история жизни подходит к концу. А звезды на поздних стадиях эволюции почти всегда ощутимо меняют блеск — они пульсируют, то увеличиваясь в размерах, то уменьшаясь. Так как площадь излучающей свет поверхности звезды то увеличивается, то уменьшается, она испускает разное количество света.
Звезда Бетельгейзе и ее неправильная форма. Источник: Kervella et al., 2015
Иногда такие пульсации происходят очень ритмично и довольно быстро, как в случаях с цефеидами, а иногда странным, неправильным образом, как в случаях с красными гигантами. А Бетельгейзе, надо заметить, не просто гигант, а звезда-сверхгигант — ее диаметр по меньшей мере в 950 раз больше диаметра Солнца!
Кстати, было бы неправильно сказать, что Бетельгейзе имеет форму шара. На фотографиях, сделанных на крупнейших телескопах мира, отчетливо видно, что звезда больше напоминает картофелину. Да-да, Бетельгейзе настолько огромна, что ее форму можно увидеть в телескопы (правда, только в наиболее крупные)!
Из наблюдений выяснилось, что Бетельгейзе — крайне неустойчивая звезда. Она способна быстро изменять форму и размеры, «выращивать» гигантские протуберанцы и настолько же гигантские пятна. Очевидно, не за горами неизбежный конец звезды — Бетельгейзе вспыхнет сверхновой и умрет. Когда точно это произойдет? Кто знает, может быть, завтра, а может быть и через 100 тысяч лет…