Звезда Гамма Кассиопеи

В небольшом созвездии Кассиопеи находится целый кладезь интереснейших космических объектов. Если у вас есть телескоп или бинокль, то осенними вечерами можно часами бродить по этому участку неба, рассматривая рассеянные звездные скопления и двойные звезды. Но и для простого, невооруженного глаза, здесь найдется, на что посмотреть. Одна из главных достопримечательностей созвездия — звезда гамма Кассиопеи.

Ярчайшая звезда в Кассиопее

Все, конечно, знают рисунок Кассиопеи, похожий на латинскую букву W. Яркость звезд, составляющих эту фигуру, примерно равна яркости звезд Большого Ковша. Но кто скажет, какая из пяти звезд ярчайшая?

Звезда гамма Кассиопеи — центральная в фигуре созвездия, напоминающей перевернутую букву М или латинскую букву W. Рисунок: Stellarium

Ответить не так-то просто! Если внимательно посмотреть на звезды Кассиопеи, то можно легко определить, что первые две звезды в рисунке W (если смотреть слева направо) заметно тусклее остальных трех. Но вот какая из оставшихся трех звезд самая яркая? В общепринятой сейчас фотометрической системе V ярчайшей считается гамма (γ) Кассиопеи — центральная звезда в фигуре W. Имея блеск 2,15^m, она всего лишь на 0,05 звездной величины ярче, чем следующая звезда, альфа Кассиопеи. В свою очередь альфа Кассиопеи еще на 0,05^m ярче, чем бета Кассиопеи, крайняя звезда справа в фигуре W.

Такая незначительная разница в блеске, конечно, для глаза практически недоступна. Впрочем, иногда кажется, что карты и каталоги ошибаются — центральная звезда временами выглядит гораздо тусклее двух других! В чем тут дело? Блеск гаммы Кассиопеи не является постоянным! Иногда он возрастает до 1,6^m, и тогда светило становится определенно самым ярким в созвездии. Иногда же опускается до 3 звездной величины, и тогда она становится почти такой же тусклой, как звезда эпсилон Кассиопеи.

Новоподобная звезда гамма Кассиопеи

Когда в XIX веке физики открыли спектральный анализ, астрономы тут же поняли, что изучение спектров звезд даст нам ключ к пониманию химического состава далеких светил. Католический священник и астроном Анджело Секки был пионером астрономической спектроскопии. Он изучал звездные спектры и первым в истории экспериментально доказал, что Солнце является звездой. Когда Секки получил спектр гаммы Кассиопеи, он ожидал увидеть в нем темные линии поглощения химических элементов, такие же, как в спектре Солнца и других звезд. Но вместо этого он увидел множество светлых линий!

Звезда гамма Кассиопеи. Фото: Sky-map.org

Это открытие вызвало большой интерес у астрономов. Светлые линии в спектре назвали эмиссионными, то есть линиями излучения. Наиболее правдоподобная интерпретация заключалась в том, что эти линии были признаком мощнейшего движения раскаленных газов над поверхностью звезды.

В дальнейшем оказалось, что гамма Кассиопеи — одна из многих похожих звезд. Она возглавила целый класс Be-звезд. «B» в данном случае это латинская буква, обозначающая температурный класс звезды, а «e» обозначает эмиссионные линии в ее спектре.

Все Be звезды — это массивные горячие светила с температурой поверхностью от 10 до 30 тысяч градусов. Характерная их черта — неожиданные и неправильные изменения блеска и спектра. По всей видимости, эти звезды испытывают нечто вроде взрывов, выбрасывая в космос сгустки раскаленной плазмы. Такие светила относят к подклассу эруптивных («взрывных») переменных, также их называют новоподобными звездами.

История γ Кассиопеи

До 1927 года гамма Кассиопеи была известна только как необычная звезда с эмиссионными линиями. Но после этого года звезда вдруг стала активно менять не только спектр, но и блеск. В 1935 году ее блеск возрос в 2,5 раза и достиг 1,6^m — γ Кассиопеи вошла в топ-25 ярчайших звезд неба! Очевидно, астрономы столкнулись с мощным извержением: атмосфера светила расширилась и часть ее покинула звезду навсегда.

После этого блеск звезды «провалился» до 3^m, затем снова достиг 2 величины… С тех пор у гамма Кассиопеи никогда не было извержений подобного масштаба, однако она постоянно демонстрирует заметные изменения меньшей амплитуды. Вот график изменения блеска звезды за последние 60 лет. Каждая точка на графике — усредненное значение блеска гаммы Кассиопеи за десять дней.

Кривая визуального блеска гаммы Cas AAVSO с 1960 г. по настоящее время. Обратите внимание, что в некоторых частях кривой блеска могут показаться горизонтальные линии. Эти горизонтальные «линии» на самом деле представляют собой очень плотные концентрации отдельных наблюдений. Источник: AAVSO

Сегодня мы знаем, что гамма Кассиопеи — лишь одна из нескольких ярких переменных этого типа. Другая подобная звезда, дельта Скорпиона, испытала очень похожее извержение относительно недавно, в 2000 году, доказав в очередной раз, что и в мире звезд нет ничего неизменного!

Отличия звезд типа Гаммы Кассиопеи

Чем же отличаются звезда γ Кассиопеи и подобные ей от Солнца и других звезд Главной последовательности? О том, что это массивные и горячие звезды, мы уже говорили выше. Но кроме того, они очень быстро вращаются вокруг своей оси — экваториальная скорость достигает 450 км/сек! Из-за действия центробежных сил вещество на экваторе вытягивается и поэтому форма звезды напоминает дыню или мяч для игры в регби. Сильное излучение В-звезд (они в тысячи раз ярче Солнца) создает «звездный ветер», который у В-звезд создает вдоль экватора плоский диск горячего газа. Звезды типа гамма Кассиопеи — это те Ве-звезды, у которых мы видим диск с ребра: плазма в диске создает глубокие узкие линии поглощения.

Так выглядят типичные Be звезды со стороны. Источник: Википедия

Сегодня астрономы могут наблюдать такие диски при помощи современных оптических интерферометров — двух или более телескопов, которые одновременно «смотрят» на объект. Рано или поздно звезды теряют эти диски-оболочки. Газ, расширяясь приводит к увеличению видимой яркости звезды. Но затем газ рассеивается и блеск светила возвращается к прежнему значению.

Наблюдения гаммы Кассиопеи

Астрономы не знают, будут ли у γ Кассиопеи в будущем вспышки, подобные извержению 1935 года. Тем не менее, следить за этой звездой и полезно, и нетрудно. Возьмите для сравнения две звезды в Кассиопее, дельта (δ) и бета (β). Также добавьте звезду гамма Андромеды (ее имя Аламак) и при желании — альфа Персея (имя этой звезды Мирфак).

Окрестности созвездия Кассиопеи. На рисунке указаны звезды сравнения — бета и дельта Кассиопеи, гамма Андромеды и звезда Мирфак, альфа Персея. Блеск звезд сравнения дается в звездных величинах. Рисунок: Stellarium

Сравнивайте блеск гаммы Кассиопея с этими звездами один раз в несколько дней. Обычно блеск звезды примерно равен блеску γ Андромеды или β Кассиопеи. Так и запишите. (Не забудьте указать дату и время наблюдения!) Если гамма Кассиопеи покажется вам чуть-чуть слабее звезды сравнения, например, γ Андромеды, так и запишите: γ Андромеды 1 γ Кассиопеи. Если заметно слабее, то поставьте между ними цифру 2. А в том случае, если разница в блеске очевидна, поставьте цифру 3. (Но допустим, что, наоборот, γ Кассиопеи покажется вам ярче. Тогда поменяйте звезды в записи местами. Запишите: γ Кассиопеи 1 γ Андромеды.) И так далее. Со временем у вас накопится массив данных, из которых можно будет вывести график изменения блеска звезды.