Звезда Альдебаран, глаз небесного быка
На протяжении почти 5 месяцев, начиная с ноября, вечернее звездное небо России украшают яркие зимние созвездия. Орион и Телец, Возничий и Близнецы, Большой и Малый Псы — каждое из этих созвездий содержит хотя бы одну по-настоящему яркую звезду. Всего на этом участке неба находится 7 звезд первой величины. И одна из них Альдебаран, альфа созвездия Тельца.
Наряду с Близнецами, Телец — самое северное созвездие Зодиака. В этом созвездии Солнце пребывает в мае и в первой половине июня, когда дни долгие, а ночи короткие. Столь же долго на небе пребывает и Альдебаран в свой лучший период видимости, который наступает в декабре, то есть через полгода после посещения созвездия Солнцем.
Звезда Альдебаран, альфа Тельца. Фото: DSS
Содержимое
Звезда Альдебаран на небе
Общая продолжительность видимости Альдебарана на небе также велика. Девять, а то и десять месяцев в году можно наблюдать эту звезду. Конечно, не в одно и то же время. Например, летом Альдебаран восходит рано утром, незадолго до восхода Солнца, и наблюдается всего несколько часов на востоке. (На севере России Альдебаран летом не виден по причине белых ночей.) Восход Альдебарана предвосхищает восход Ориона, главного созвездия зимнего неба.
В первой половине осени Альдебаран наблюдается ночью и утром, а начиная с октября восходит уже на вечернем небе.
Осенними вечерами Альдебаран восходит на востоке и наблюдается затем все темное время суток. Рисунок: Stellarium
Лучшее время для наблюдения светила наступает в конце ноября и длится всю зиму. В это время звезду можно наблюдать практически все темное время суток. Под Новый год и в январе по вечерам Альдебаран находится высоко в небе над южным горизонтом.
Как найти Альдебаран на небе?
Проще всего, отталкиваясь от созвездия Ориона. Семь ярчайших звезд Ориона образуют на небе фигуру, похожую на песочные часы. Узкую горловину этих часов образуют три звезды одинаковой яркости, называемые Поясом Ориона.
Если линию, соединяющую звезды Пояса Ориона продлить влево и вниз, то она укажет на Сириус, ярчайшую звезду ночного неба. Если же продлить вправо, то она укажет на Альдебаран.
Проще всего найти Альдебаран с помощью звезд Пояса Ориона. Для этого нужно протянуть линию, соединяющую звезды пояса вправо и вверх. Рисунок: Stellarium
Второй способ заключается в том, чтобы сначала найти на небе Зимний круг или, как его еще называют, Зимний шестиугольник. Это гигантская фигура, составленная из 6 ярких звезд. В правой (западной) вершине шестиугольника находится Альдебаран.
Альдебаран — глаз небесного быка
На звездных картах названия звезд часто опускают для экономии места, оставляя только их обозначение. Со времен Иоганна Байера (с начала XVII века) ярчайшие звезды в каждом созвездии обозначают буквами греческого алфавита. Самой яркой звезде Байер и его последователи присвоили букву альфа, второй по яркости — бета и так далее, вплоть до омеги. Из этого правила есть масса исключений, но в случае с Альдебараном дела обстоят канонически: это не только α Тельца, но и самая яркая звезда в созвездии.
Сейчас на звездных картах звезды обозначаются кружочками разного диаметра в зависимости от блеска светила. Чем ярче звезда, тем больше кружочек. Самые яркие звезды также соединены линиями, чтобы дать представление об основных очертаниях созвездия.
В старинных атласах карты звездного неба выглядели гораздо более художественно: звезды имели лучи, а фигуры созвездий выполнялись со всей тщательностью. Если созвездие называется Телец, то на этом участке неба нужно было непременно нарисовать быка. Как это сделать, отталкиваясь от видимых на небе звезд, вопрос отдельный: каждый астроном по-своему видел изображение быка на небе. Но в чем сходились все, так это в том, что Альдебаран находится в голове Тельца.
Созвездие Тельца и звезда Альдебаран, изображенные в атласе Александра Джеймисона (1822 г.). Источник: peoplesguidetothecosmos.com
Действительно, если присмотреться, то совсем рядом с Альдебараном можно найти несколько тусклых звезд, которые образуют фигуру, похожую на треугольник или же на латинскую букву V. (Альдебаран находится на конце левого «рога» этой буквы.) Если представить, что это голова быка, то Альдебаран будет обозначать глаз небесного животного.
Более того, глаз имеет отчетливо красноватый цвет. Он как-будто налит кровью! Это не игра воображения — Альдебаран действительно имеет красноватый оттенок, похожий на цвет планеты Марс. Благодаря яркости, краснота звезды хорошо заметна даже на ярком городском небе.
О названии звезды
Вопреки распространенному мнению никакой связи имени звезды с баранами нет. Альдебаран происходит от арабского Аль Дабаран, что означает Последователь. Здесь имеется в виду, что звезда восходит вскоре после восхода Плеяд, главной достопримечательности Тельца. Кстати, произнося это имя, арабы делали ударение на предпоследний слог: Аль Даба́ран. Но мы произносим название звезды как Альдебара́н.
Разумеется, в разные времена разные народы называли альфу Тельца по-своему. В Индии звезду именовали Рохини (Красный Олень), а средневековые европейские астрономы называли ее Стеллой Доминатрикс, гонящей перед собой Плеяды. Так или иначе, имена звезды практически всегда были связаны либо с ее положением на небе (восточнее Плеяд, а когда-то тысяч 5 лет назад еще и вблизи точки равноденствия), либо с ее цветом. Средневековый математик Леонард Диггес в своем трактате «Прогностикатион» (1555 г.) писал, что Альдебаран «всегда красный, как мясо».
Альдебаран — ярчайшая зодиакальная звезда
Звезда Альдебаран находится на 14 месте среди ярчайших звезд ночного неба. Блеск альфы Тельца в среднем составляет 0,87m, однако меняется нерегулярным образом примерно на 0,2 зв. величины.
Альдебаран уступает в блеске таким звездам, как Сириус, Арктур, Вега и Капелла, но превосходит Фомальгаут, Антарес и Денеб. А среди звезд зодиакальных созвездий Альдебаран и вовсе находится на первом месте по яркости. Ближайшие его соперники — Спика, альфа Девы, и Антарес, альфа Скорпиона. Эти звезды занимают соответственно 15 и 16 место в списке ярчайших звезд. На 17 месте расположилась еще одна зодиакальная звезда, Поллукс из созвездия Близнецов.
Интересно, что в инфракрасном диапазоне спектра Альдебаран еще ярче. Например в фотометрическом диапазоне J блеск звезды достигает -2,1m, что ставит ее на четвертое место среди всех звезд! Ярче Альдебарана только Бетельгейзе (-2,99m), R Золотой Рыбы (-2,6m) и Арктур (-2,2m). Объясняется это просто: Альдебаран — классическая звезда красный гигант.
Физические характеристики Альдебарана
Красные гиганты — звезды, находящиеся на последних стадиях своей эволюции. Водород в их ядрах исчерпался, превратившись за миллионы лет ядерных реакций в гелий. Для того, чтобы «загорелся» гелий, ядро обычной звезды главной последовательности слишком холодное. Впрочем, по мере затухания реакций с участием водорода, оно неизбежно сжимается под действием собственной гравитации и разогревается. Внешние же слои звезды, наоборот, чудовищно распухают. Одновременно с расширением поверхность звезды остывает.
Температура Альдебарана составляет всего около 4000 К, что почти на 2000 градусов холоднее поверхности Солнца. В соответствии с законом Стефана – Больцмана это означает, что с единицы площади поверхности звезды излучается в 5 раз меньше энергии, чем с единицы поверхности Солнца. Тем не менее, за счет гигантских размеров Альдебаран излучает гораздо больше света, чем наше дневное светило.
Наглядное сравнение размеров Солнца и Альдебарана. Радиус Альфы Тельца в 44 раза больше радиуса Солнца! Источник: Википедия
Каковы же размеры Альдебарана? Мы знаем, сколько света излучает звезда с единицы площади поверхности. Также мы знаем блеск звезды. Если бы нам удалось измерить расстояние до нее, то мы узнали бы общее количество света излучаемого звездой.
Расстояние до Альдебарана измерялось неоднократно и сегодня известно очень точно. Оно составляет ровно 20 парсек или 65 световых лет. Отсюда находится светимость звезды: Альдебаран в 440 раз ярче Солнца!
Теперь, зная светимость и мощность излучения поверхности, можно вычислить сначала объем, а затем и диаметр звезды. Оказывается, что Альдебаран в 44 раза больше Солнца! Настоящая звезда-гигант!
Масса Альдебарана
Измерение масс звезд — нетривиальная задача. Если звезда не имеет близко расположенную звезду-спутник, то напрямую измерить массу нельзя. Приходится прибегать к различным косвенным методам.
Исходя из теории звездной эволюции Альдебаран должен иметь массу 1,5 – 2,5 массы Солнца. Не так уж и много, не правда ли? Такой массе соответствует звезда Главной последовательности типа Сириуса. Однако есть и другие, более точные методы. В частности, астросейсмология. Так, тщательные измерения лучевой скорости звезды позволяют наблюдать радиальные пульсации Альдебарана, вызванные акустическими колебаниями в самой звезде. По частоте этих колебаний можно определить массу звезду, которая оказалась равной 1,16 массы Солнца. То есть гигант-Альдебаран всего лишь на 1/5 часть массивнее нашей родной звезды!
Наблюдая такие звезды, как Альдебаран, мы можем детально представить, что ждет наше Солнце примерно через 4 – 5 миллиардов лет.
Альдебаран — переменная звезда
Как и многие красные гиганты Альдебаран принадлежит к классу неправильных переменных звезд. То есть блеск звезды не остается на одном уровне, а медленно колеблется на несколько десятых звездной величины. Звезда светит то ярче, то слабее, причем делает это нерегулярно, без какой-либо четкой системы. Именно такие переменные и называются медленными неправильными переменными (класс LB).
Кривая блеска Альдебарана в период 1997 – 2003 гг. Источник: Duane Hamacher. Observations of red–giant variable stars by Aboriginal Australians
Уловить изменения блеска Альдебарана на глаз трудно. Можно было бы вести регулярные и тщательные визуальные наблюдения, сравнивая блеск звезды с другими яркими звездами. Но тут-то и загвоздка. Некоторые из ярких соседей сами являются переменными звездами (например, знаменитая Бетельгейзе), другие находятся далеко от Альдебарана на небе и к тому же имеют другой цвет, что вносит зачастую большие искажения в оценку блеска. Ну а фотоэлектрическими наблюдениями звезды заниматься по большому счету некому — у профессионалов и своих забот хватает.
Окружение Альдебарана
Альдебаран и Гиады
Выше мы уже писали, что Альдебаран находится на краю компактного скопления звезд, образующих на небе фигуру, похожую на букву V. Это Гиады, одно из ближайших к нам рассеянных звездных скоплений.
Что означает термин звездное скопление? Речь идет не о случайно собравшихся на участке неба светилах. Они действительно скопились в пространстве — буквально связаны между собой силами взаимного притяжения. Как это могло произойти? Очень просто: звезды Гиад родились примерно в одно и то же время из одного гигантского межзвездного облака газа и пыли. И теперь летят в пространстве примерно с одинаковой скоростью в одном направлении.
Правда, гравитационных сил недостаточно, чтобы удерживать звезды рассеянных скоплений бесконечно долго. Постепенно такие скопления теряют звезды и испараяются, или, как сказали бы астрономы, диссипируют. Возраст звезд, входящих в состав Гиад, невелик по сравнению с возрастом нашего Солнца — всего около 650 миллионов лет. Тем не менее, с точки зрения рассеянных скоплений Гиады уже стареют.
Альдебаран и украшения Тельца — рассеянные звездные скопления Гиады и Плеяды. Рисунок: Stellarium
Да, кстати, Альдебаран как раз не является членом Гиад. Он именно что случайно проецируется на это замечательное скопление. Расстояние до Гиад составляет 150 световых лет, а Альдебаран находится в 2,5 раза ближе к Земле.
Альдебаран и Плеяды
Другое замечательное скопление — Плеяды — также находится неподалеку от Альдебарана в созвездии Тельца. Это, быть может, самое красивое и уж точно самое заметное рассеянное звездное скопление на всем небе. Плеяды выглядят гораздо компактнее, чем Гиады, — во-первых, потому что находятся в 3 раза дальше, а во-вторых, потому что гораздо моложе. Возраст Плеяд оценивается всего в 115 миллионов лет.
Внешне Плеяды похожи на крошечный ковшик, состоящий из 5 или более звезд. Точное количество звезд, видимых невооруженным глазом, складывается из качества зрения наблюдателя, его опыта и качества самого неба. Обычно в Плеядах видят 5 или 6 звезд. Этот ковшик многие по незнанию склонны принимать за ковш Малой Медведицы, хотя Малый ковш находится совсем в другом месте небосклона.
Плеяды легко найти на зимнем небе. На скопление указывают звезды Пояса Ориона.
Пояс Ориона поможет найти и Плеяды, и Сириус, ярчайшую звезду ночного неба. Рисунок: Stellarium
Обратите внимание: между Плеядами и Альдебараном часто проходит Луна. Также время от времени на этом участке неба оказываются и планеты. Например, в 2024 году здесь окажется яркий Юпитер.
Покрытия Альдебарана Луной
Кстати, о Луне. Наш спутник — самое быстрое небесное тело на небе Земли. За сутки она проходит расстояние, равное 26 собственным угловым диаметрам. На пути следования Луны, конечно, находятся различные звезды и, иногда, планеты. В этом случае наш спутник закрывает их на некоторое время. Такие явления называются покрытиями.
Альдебаран — самая яркая звезда, которая может закрываться Луной. Покрытия Альдебарана идут сериями по несколько лет подряд, после чего следует пауза. Последняя серия началась в январе 2015 года и продолжалась до лета 2018 года. В следующий раз Луна покроет Альдебаран только в 2033 году. Эта серия продлится до 2037 года.
Покрытия Альдебарана Луной в период до 2040 года. Нажмите на изображение для увеличения. Источник: In-The-Sky
Выглядит покрытие примерно так, как на тайм-лапс видео Тьерри Лего (Thierry Legault):
Покрытия Альдебарана представляют большой интерес для науки. В частности, регистрируя время затухания света звезды при ее исчезновении за диском Луны, можно вычислить угловой диаметр звезды. Если же такие измерения проводить одновременно в разных уголках Земли, то благодаря эффекту параллакса можно изучить даже форму Альдебарана!
Измеренный таким образом диаметр звезды замечательно согласуется с угловыми размерами, полученными с помощью интерферометрии. Оказывается, мы видим звезду под углом всего 0,019 секунды дуги. Зная расстояние до звезды (20 парсек), можно вычислить ее истинные размеры. Альдебаран оказывается в 44 — 45 раз больше Солнца.
Сколько лететь до звезды Альдебаран?
3 марта 1972 года с мыса Канаверал стартовала ракета-носитель Атлас-Центавр. На ее борту находилась автоматическая межпланетная станция «Пионер-10», предназначенная для исследования планеты Юпитер. В декабре 1973 года станция впервые в истории человечества пролетела мимо Юпитера, получив данные о составе атмосферы Юпитера, измерив массу планеты и ее магнитное поле, а также изучив крупнейшие спутники.
Пролетев систему Юпитера космический аппарат получил дополнительное ускорение, достаточное, чтобы покинуть Солнечную систему навсегда. Сработал так называемый эффект пращи: гравитационное поле Юпитера искривило траекторию «Пионера», одновременно добавив ему скорости. В результате к 1990 году станция удалилась от Солнца на 50 астрономических единиц, а к середине 90-х — на 60 астрономических единиц — двукратное расстояние от Солнца до Нептуна!
Последние сеансы связи с «Пионером» произошли в 2002 – 2003 годах, когда аппарат находился на расстоянии 80 – 82 а. е. от Солнца. После этого напряжение в сети аппарата упало и сигнал перестал доходить до Земли.
Вот уже 20 лет «Пионер-10» находится в свободном плавании, удаляясь от Земли со скоростью 11,3 километра в секунду. Аппарат движется по направлению к звезде Альдебаран. Примерно через 126 тысяч лет «Пионер» окажется в 1,5 парсеках от Солнца, на расстоянии ближайших звезд. Мимо Альдебарана станция пройдет почти через 2 миллиона лет. Из-за чрезвычайной разреженности межзвездной среды можно быть уверенным, что в течение этого времени аппарат очень хорошо сохранится. Как знать, может быть на его пути встретятся разумные существа, которые смогут вдохнуть в его электронные органы новую жизнь?
Звезда Альдебаран. Краткая информация
Созвездие: Телец
Расстояние пк: 20,0 ± 0,4 пк
Расстояние св. г.: 65 ± 1
Блеск: 0,87mvar
Спектральный класс: K3III
Светимость (в светимостях Солнца): 440
Цвет: оранжевый, красноватый
Температура: 3900 K
Диаметр (в диаметрах Солнца): 45,1
Масса (в массах Солнца): 1,16
Возраст (млрд. лет): 6,6 ± 1,4
Абсолютная звездная величина Mv: -0,64mvar
Металличность: -0,30
Период вращения вокруг собственной оси: 520 суток
Планеты: 1 неподтвержденная планета-гигант с массой в несколько масс Юпитера
Экваториальные координаты Антареса:
Прямое восхождение (2000 г.): 04ч 35мин 55,2с
Склонение (2000 г.): +16° 30′ 33″