На летнем небе России не так уж много по-настоящему ярких звезд. Три белых звезды — Вега, Денеб и Альтаир — занимают южную сторону вечернего неба с июля по сентябрь. Они формируют астеризм под названием Летний треугольник, который, безусловно, притягивает к себе большое внимание. В это же время на западе по вечерам горит оранжевый Арктур. Еще одна яркая звезда, Капелла, мерцает летними вечерами низко над горизонтом на севере. (На юге России она заходит за горизонт.) Но есть еще одно светило первой величины, которое можно наблюдать на летнем небе. Это звезда Антарес, альфа созвездия Скорпиона.

При описании весеннего и летнего звездного неба Антарес часто остается в стороне. Отчасти это объяснимо: на широте Москвы и тем более Петербурга звезда даже в момент кульминации (наивысшего положения на небе) находится очень низко над горизонтом. Поэтому в городе среди домов увидеть ее нелегко. Кроме того, свет небесных светил у горизонта заметно ослабляется. Из-за этого яркий Антарес превращается в обычную звезду, хорошо заметную, но ничем внешне не выделяющуюся.

Да, Антарес — южная звезда. Чтобы насладиться ее видом, нужно ехать на самый юг России, например, на Кавказ. Там он преображается: светит ярче, чем Денеб, а в глаза бросается его огненно-красный цвет.

Ученым давно известны выдающиеся характеристики Антареса. Но и в среде профессионалов он находится в незаслуженной тени других похожих звезд, например, ставшей уже знаменитой Бетельгейзе. Собственно, в этой статье мы хотели бы обратить внимание любителей астрономии на некоторые интересные факты об Антаресе. Для иллюстрации мы отобрали 10 таких фактов, хотя, конечно, десятью фактами интерес к этой звезде далеко не исчерпывается.

1. Антарес — ярчайшая звезда в созвездии Скорпиона

Антарес возглавляет созвездие Скорпиона, рисунок которого один из самых выразительных на всем звездном небе. В цепочке звезд, протянувшихся от звезды Акраб (бата Скорпиона) до Шаулы (лямбда Скорпиона) нетрудно увидеть образ ночного хищника с изогнутым хвостом.

К сожалению, на большей части территории России созвездие Скорпиона восходит либо частично, либо не восходит вовсе (на севере). Антарес находится в северной части созвездия, и потому наблюдается южнее 63° северной широты, что примерно соответствует широте таких городов как Петрозаводск, Сыктывкар, Сургут и Якутск. Однако, беда в том, что во время наилучшей видимости Антареса в этих регионах наступает сезон белых ночей. Поэтому искать Антарес на небе имеет смысл несколько южнее, хотя бы на широте Петербурга (60° с. ш.).

На древних картах Антарес изображался в туловище скорпиона и именовался Кор Скорпии, что в переводе с латыни означает Сердце Скорпиона. Это название является калькой с арабского Кальб аль Акраб — первоначально Сердцем Скорпиона называли звезду средневековые астрономы Аравийского полуострова.

В 1603 году в свет вышла «Уранометрия», атлас звездного неба Иоганна Байера. В этом атласе все яркие звезды в созвездиях были впервые обозначены буквами греческого алфавита в соответствии с их яркостью. Антарес получил обозначение альфа Скорпиона, как самая яркая и выделяющаяся звезда в созвездии. С тех пор такое обозначение ярких звезд стало официальным и общепринятым в астрономии. Поэтому не удивляйтесь, если вместо Антареса вы увидите обозначения α Скорпиона, α Scorpii или α Sco.

2. Антарес — соперник Марса на небе

Многие астрономы прошлого описывали цвет Антареса как огненно-красный. Очень точное описание! Представьте себе пламя костра. Языки пламени в нем не красного и не бордового цвета, а, скорее, золотисто-оранжевого. Именно такой и видится Антарес темной безлунной ночью.

Огненно-красный цвет звезды у многих народов ассоциировался с цветом крови. Отсюда и названия светила: «Огненная» у древних китайцев, «Антарес» у греков, «Сердце Скорпиона» у арабов и европейцев.

Антарес переводится с древнегреческого буквально как «анти-Арес». Арес — греческий бог войны, эквивалент римского Марса. Приставка «анти» означает противоположность, либо подобие и соперничество. По трактовке Гомера, Антарес «равен Марсу». Очевидно, имелся в виду цвет звезды. Другое объяснение носит астрологический характер: Скорпион считался домом Марса, а сама планета была покровителем этого знака Зодиака.

Современные астрономы определяют цвет небесных светил не на глаз, а фотометрически, измеряя интенсивность света, прошедшего через различные фильтры. Интересно, что значение B-V (разница в блеске светила в синем фильтре и в фильтре, соответствующему визуальному наблюдению) у Антареса и Марса обычно очень близка. Это значит, что «покраснение» светил схоже. Впрочем, Марс иногда немного изменяет окраску. Причина тому — сезонные изменения на планете и пылевые бури. Антарес же, как показывают современные исследования, не меняет свой цвет на протяжении последних нескольких тысяч лет.

3. Физические характеристики Антареса

Антарес обладает поистине феноменальными физическими характеристиками. Некоторые из них поражают воображение.

Диаметр Антареса

Начнем с того, что это одна из самых больших звезд в нашей галактике. Диаметр Антареса по меньшей мере в 700 раз больше поперечника Солнца. Число это весьма примерное и говорит скорее о нижней границе размера звезды. Гораздо реалистичнее выглядят оценки в 850 – 900 солнечных диаметров. Откуда такой разброс? Лишь отчасти он связан с погрешностью в измерении расстояния до звезды. Другая причина лежит в пульсациях звезды. Но самый важный фактор заключается в том, что не совсем ясно, а где, заканчивается Антарес и начинается космическое пространство. Но к этому вопросу мы вернемся ниже, в разделе об атмосфере звезды.

В популярных статьях по астрономии любят помещать звезды-гиганты на место Солнца и показывать, как изменится Солнечная система. Не откажем и мы себе в таком удовольствии, и представим, что место нашей родной звезды занял Антарес. В этом случае всем планетам по Марс включительно несдобровать: они окажутся внутри звезды. Антарес настолько огромный, что поглотил бы Меркурий, Венеру, Землю, Марс и даже часть пояса астероидов! Юпитер оказался бы внутри хромосферы Антареса, а Сатурн — в зоне мощного звездного ветра.

Расстояние до Антареса

Антарес далекая звезда, поэтому измерить расстояние до нее напрямую сложно. Параллактическое смещение звезды настолько мало, что долгое время астрономам было проще оценить расстояние косвенными методами. В конце концов параллакс Антареса измерил спутник Гиппаркос в конце 1990-х годов. Угол оказался равным всего 0,00589 секунды дуги или 1/610000 градуса! Это означает, что именно такой угол разделял бы Солнце и Землю, если бы мы смотрели на наше Солнце из системы Антареса.

Значение параллакса в 0,00589 угловой секунды соответствует расстоянию в 170 парсек или 550 световых лет. То есть свет, который излучил Антарес сегодня, прибудет к Земле только через пять с половиной веков! При этом ошибка измерения составляет без малого 30 парсек или 100 световых лет.

Изображение диска Антареса

Как ни странно, но относительный размер Антареса измерить легче, чем параллакс: просто диск Антареса виден под большим углом! (Если немного подумать, то все встает на свои места, ведь Антарес по размерам в несколько раз больше земной орбиты вокруг Солнца.) В результате астрономы не только смогли измерить радиус звезды, но даже построили изображение ее диска!

Для этого использовался метод интерферометрии. На Антарес одновременно навели два телескопа, находящихся друг от друга на расстоянии в несколько сотен метров. При этом разрешающая способность телескопов стала такой, как если бы их главные зеркала были равны по диаметру расстоянию между ними. Это позволило синтезировать диск Антареса и построить карту яркости его поверхности.

Светимость Антареса

Блеск Антареса на небе примерно равен 1,1^m, и в списке ярчайших звезд неба он находится на 16 месте. Интересно, что на пути к Антаресу находятся межзвездные облака газа и пыли, которые существенно ослабляют свет звезды (примерно на 1/2 звездной величины). Если бы не пыль, Антарес входил бы в десятку ярчайших звезд неба!

Какова же светимость звезды? Учитывая расстояние, мы получаем, что звезда по меньшей мере в 75000 раз ярче Солнца! Это настоящий космический прожектор!

Спектральный класс Антареса

Принимаясь за исследование какой-либо звезды, астрономы прежде всего стараются как можно тщательнее изучить ее спектр. В спектре звезды хранится много тайн: из них можно многое узнать о физических характеристиках звезды, о ее внутреннем строении, магнитном поле и даже о наличии спутника. Всю эту информацию можно извлечь из одного только спектра, без измерения расстояния, размеров и светимости звезды.

Антарес имеет спектральный тип M1,5Iab-Ib + B2V.

Что это значит? Попробуем расшифровать. Вначале о первой части спектра. Спектральный класс М означает, что звезда принадлежит к холодным звездам красного цвета. Действительно, Антарес — красная звезда, а температура его поверхности равна 3660 градусов по шкале Кельвина или примерно 3400°С.

Далее, римская цифра I означает, что это звезда-сверхгигант. Как мы уже видели выше, и тут астрономы-спектроскописты не врут: Антарес принадлежит к числу самых больших звезд во Вселенной.

Латинскими буквами ab и b обозначают сверхгиганты средней светимости (ab) и слабой (b), то есть обозначение Iab – Ib означает, что Антарес находится в промежутке между слабыми и средними сверхигантами. (Бывают еще более яркие сверхгиганты? Конечно! Есть звезды, излучающие в миллион раз больше света, чем наше Солнце.)

Далее в спектре звезды идет знак +. Это означает, что спектр Антареса составной, то есть по сути в спектре скрывается две звезды, расположенные очень близко друг к другу. Вторая звезда — спутник Антареса, горячая звезда спектрального класса B, голубовато-белого цвета и находящаяся, как и наше Солнце, на главной последовательности (класс светимости V). И тут все верно, но о спутнике Антареса мы поговорим чуть позже.

Возраст и масса Антареса

Сверхгиганты представляют собой звезды на заключительных этапах эволюции. Это светила, которые давно сожгли в своем ядре весь водород и принялись за гелий и другие химические элементы. Поэтому с эволюционной точки зрения такие звезды считаются старыми. С точки зрения временной шкалы звезды типа Антареса умирают молодыми. Возраст Антареса оценивается всего в 11 – 15 миллионов лет. (Не миллиардов, а миллионов!) То есть эта звезда родилась, когда на Земле уже давным-давно вымерли все динозавры.

Почему Антарес состарился так быстро? Очевидно, потому что ядерные реакции в центре звезды шли намного быстрее, чем на Солнце. Скорость ядерных реакций определяется температурой в ядре звезды, а температура, в свою очередь, определяется массой звезды.

По расчетам астрономов Антарес примерно в 14 раз массивнее Солнца. Это выдающийся, редкий показатель. Таких массивных звезд в Галактике менее 1%.

4. Антарес — пульсирующая переменная звезда

Как и все красные сверхгиганты, Антарес является переменной звездой. Это означает, что блеск Антареса плавно меняется со временем. Колебания происходят в очень широких пределах: от 0,6^m до 1,8^m — иногда Антарес такой же яркий, как Альтаир из Летнего треугольника, а иногда становится похож на Дубхе из Большого Ковша. В максимуме блеска звезда почти втрое ярче, чем в минимуме!

Астрономы относят Антарес к медленным неправильным переменным (класс Lc). К этим же звездам относятся Альдебаран из созвездия Тельца и звезда Эниф из созвездия Пегаса.

Одну из главных ролей в изменении яркости Антареса играют радиальные пульсации. Используя анализ лучевой скорости звезды, астрономы Т. Пью и Д. Грей выявили 6-летний период пульсации звезды, который связан с небольшими вариациями блеска. На протяжении этого промежутка времени Антарес сначала расширяется, а затем съеживается. Радиус звезды может изменяться на 19%.

Другая причина изменения яркости — выбросы облаков пыли в атмосферу звезды.

Между тем, среди любителей астрономии Антарес не очень популярная звезда. Действительно, наблюдать ее трудно: в средней полосе России она находится слишком низко над горизонтом. На юге страны другая проблема: как подобрать подходящие звезды для сравнения? Яркие Альтаир, Денеб и Вега находятся слишком далеко от нее, да и к тому же они белого цвета, что неизбежно ведет к ошибкам оценок блеска. Выход один: наблюдать Антарес с помощью электронных накопителей света.

5. Антарес — двойная звезда

Как мы уже упоминали выше, система Антареса состоит из двух звезд. До сих пор мы описывали главную звезду, Антарес A. Но ее спутник, Антарес B, также заслуживает внимания. Это горячая звезда, радиус которой в 5 раз больше радиуса Солнца, а масса в 7 раз больше. Антарес B излучает в 2800 раз больше света, чем наше дневное светило.

Тем не менее Антарес B откровенно меркнет в сравнении с главной звездой. Излучение спутника дает столь малый вклад в общую светимость системы, что если бы не телескоп, мы никогда не узнали бы о его существовании.

Антарес B доступен для наблюдения в средние и крупные любительские телескопы. Однако нельзя сказать, что увидеть его просто. Во-первых, он близок к главной звезде: угловое расстояние составляет всего 2,5 секунды и каждый год сокращается на 0,01″. Во-вторых, яркий свет Антареса А забивает свет спутника. В третьих, низкое положение Антареса над горизонтом не способствует хорошему «сиингу»: воздух у горизонта часто неспокоен, и изображение звезды в окуляре расплывается — обе звезды сливаются в одно дрожащее пятнышко света.

Многие наблюдатели признают Антарес одной из красивейших двойных звезд. В телескоп главная звезда имеет золотисто-оранжевый цвет, а ее спутник — зеленый. Как известно, зеленых звезд в природе не бывает, однако в данном случае играет свою роль контраст цветов между двумя компонентами.

6. Покрытия Антареса Луной и планетами

Находясь в зодиакальном созвездии Скорпиона, Антарес располагается всего в 4,5° южнее эклиптики, пути Солнца на фоне звезд. Это означает, что очень близко от Антареса могут располагаться Луна и планеты (в том числе и Марс, с которым «соперничает» Антарес). Вместе с Альдебараном, Регулом и Спикой альфа Скорпиона — одна из четырех звезд первой величины, которые могут закрываться Луной. Такие затмения звезды Луной называются покрытиями.

Лунные покрытия Антареса довольно распространены, но идут с перерывами. Так, последний цикл закончился в 2010 году, а новый начался в 2023 году. Однако покрытия Антареса с территории России увидеть очень трудно. Ниже представлена карта, на которой показаны регионы, в которых будут видны покрытия в период с 2023 по 2040 годы (нажмите для увеличения). Большая часть регионов находится в южном полушарии Земли.

Антарес также могут закрывать планеты. Это очень редкие события. Достаточно сказать, что ближайшее произойдет 17 ноября 2400 года, когда произойдет затмение Антареса Венерой.

7. Окружение Антареса

Рассматривая Антарес в бинокль, можно обнаружить, что звезда располагается на очень живописном участке неба. Рядом со звездой находится яркое шаровое звездное скопление М4 и несколько рассеянных скоплений. Все они доступны для наблюдения в бинокль или небольшой телескоп. Кроме того, Антарес окружен темными и светлыми туманностями, а относительно близко к звезде проходит полоса Млечного Пути. Еще раз повторимся: все эти разнообразные объекты хорошо видны только в южных широтах, где звезда поднимается достаточно высоко над горизонтом.

Еще более впечатляюще выглядит Антарес на фотографиях с длительной экспозицией. Звезда располагается на краю огромного газопылевого комплекса ро (ρ) Змееносца, состоящего из темных, отражающих и эмиссионных туманностей. В этих облаках газа и пыли прямо сейчас формируются новые звезды. Собственно, именно свет Антареса освещает облака газа и пыли отражательных туманностей ро Змееносца, которые выделяются на общем фоне голубоватым свечением.

8. Антарес обладает огромной, беспокойной атмосферой

Вы никогда не задавались вопросом, где находится граница Солнца, ведь у него нет твердой поверхности? Когда астрономы говорят о размерах Солнца, за его границу они принимают фотосферу — тонкий слой раскаленного газа, где резко падает прозрачность вещества. В результате этот слой плазмы при наблюдении в телескоп четко очерчивает границы светила.

Выше мы писали о том, что размеры Антареса определены весьма примерно. Главная причина: Антарес, в отличие от Солнца, очень «размытая» звезда. Его центр ярок, а вот по краям фотосфера Антареса сильно темнеет, и установить ее границы даже интерферометрическим методом очень сложно. Выяснилась и другая интересная подробность: размеры звезды сильно зависят от того, на каких длинах электромагнитных волн мы ее наблюдаем. В видимых лучах результат будет один, в инфракрасных — другой, в микроволновом диапазоне — третий. Оказалось, что Антарес обладает мощной, обширной и беспокойной атмосферой, простирающейся на расстояние в несколько раз больше самой звезды! У Солнца не так: ее размер при наблюдениях на разных длинах волн меняется очень незначительно. Например, толщина хромосферы Солнца составляет только 1/200 его радиуса.

Схема атмосферы Антареса

Атмосфера Антареса типична для умирающих звезд: с одной стороны она сливается с фотосферой, а с другой плавно переходит в мощный звездный ветер — плотный поток заряженных частиц, безвозвратно улетающий в космическое пространство. Буквально пару лет назад, благодаря радионаблюдениям Антареса на телескопах ALMA и VLA удалось составить подробную схему атмосферы Антареса.

В отличие от Солнца, атмосфера Антареса (или, что тоже самое, хромосфера) простирается на расстояние 2,5 радиуса звезды. При этом хромосфера Антареса необычно холодная — ее температура всего 3500°С (у Солнца 20000°С!). А самые внешние слои атмосферы были замечены на расстоянии до 12 радиусов звезды!

9. В скором будущем Антарес вспыхнет сверхновой

Если вы знакомы с параметрами гигантских звезд, то, вероятно, заметили, что Антарес по своим характеристикам подозрительно напоминает другой красный сверхгигант — Бетельгейзе. И масса, и светимость, и спектральный класс, и возраст — все у этих звезд примерно одинаково. Даже расстояние до Антареса и Бетельгейзе примерно одинаково. Да, Бетельгейзе выглядит поярче, но и тут разница объяснима: на пути к Антаресу находятся облака межзвездной пыли, частично поглощающие его свет. Похожи и детали на дисках звезд, синтезированные интерферометрическим методом. На них видны гигантские светлые и темные пятна — конвективные ячейки размером в сотни размеров Солнца.

Каков же вывод? Во-первых, очевидно, что, имея похожие характеристики, звезды ждет одинаковая судьба: взрыв сверхновой. Интернет пестрит угрожающими материалами относительно скорого взрыва Бетельгейзе. Между тем, далеко не очевидно, какая из двух звезд взорвется раньше. Может быть, пальма первенства останется за Антаресом!

Когда это случится? Никто точно не знает: может быть, завтра, а может быть через 10 тысяч лет. В любом случае, по звездным меркам это несущественный промежуток времени.

10. Антарес и будущие солнца

Глядя на извечную картину созвездий, кажется, что космос застыл. Это не так. Наша галактика кипит событиями: звезды рождаются и умирают, вспыхивают сверхновые, образуются новые планеты и новые черные дыры. Вещество в галактике также эволюционирует. На заре своего существования Млечный Путь состоял почти лишь из одного водорода и гелия. Сегодня в межзвездной среде присутствуют практически все элементы из таблицы Менделеева.

Откуда они взялись? Все они родились в недрах звезд. В том числе углерод, азот и кислород, из которых в основе своей состоит земная жизнь. До сих пор практически единственными поставщиками всех важных для жизни элементов, включая железо и фосфор, являются звезды-гиганты. Именно в их недрах существуют условия для синтеза всех элементов вплоть до железа, а во время вспышки сверхновой и всех более тяжелых химических элементов.

Эти элементы — кирпичики будущих планет и звезд — покидают звезды двумя способами. Первый — вспышка сверхновой. После взрыва обогащенное вещество разлетается по Галактике, где в дальнейшем перемешивается с облаками водорода. Второй способ не такой драматичный, это звездный ветер.

Солнечный ветер, как известно, порождает полярные сияния. Звездный ветер такой звезды как Антарес намного мощнее. Умирая, звезда буквально плюется веществом. Подсчитано, что за год Антарес теряет вещества порядка 1/200 массы Земли — почти половину массы Луны! И все это только лишь за счет звездного ветра.

Когда-нибудь частицы Антареса остынут, смешаются с каким-нибудь межзвездным облаком и — как знать! — станут частью нового солнца. И новой Земли.

Звезда Антарес. Краткая информация

Созвездие: Скорпион
Расстояние пк: 170 ± 30 пк
Расстояние св. г.: ~550

Антарес А
Блеск: 1,08^mvar
Спектральный класс: M1.5Iab-Ib
Светимость (в светимостях Солнца): ~75000
Цвет: красный
Температура: 3660 K
Диаметр (в диаметрах Солнца): ~700
Масса (в массах Солнца): ~12
Возраст (млн. лет): 15
Абсолютная звездная величина Mv: -5,28^mvar

Антарес B
Блеск: ~5,5^m
Спектральный класс: B2.5V
Светимость (в светимостях Солнца): 2754
Цвет: голубой
Температура: 18500 K
Диаметр (в диаметрах Солнца): 5,2
Масса (в массах Солнца): 7,2
Возраст (млн. лет): 15
Абсолютная звездная величина Mv: -0,8^m

Экваториальные координаты Антареса:

Прямое восхождение (2000 г.): 11ч 03мин 24,4597с
Склонение (2000 г.): -26° 25′ 55,2094″