Спика — альфа Девы
Эта звезда является главным украшением весеннего неба, которое контрастно отличается от зимнего. Если на небосводе января можно насчитать более десятка ярких звёзд (первой звёздной величины и ярче), то на небе апреля их всего три — Регул, Арктур и Спика — занимающая центральное место в весеннем хороводе созвездий, не слишком заметных своими фигурами на небе больших городов.
примечание: сезонная терминология справедлива для северного полушария Земли, а для южного будет логично использовать инвертированные сезоны — вместо весны там осень
Чем обусловлено такое различие?
Мы живем в спиральной Галактике, плоской как блин. Если направление нашего взора лежит в плоскости Галактики, в поле зрения попадает множество звёзд, в том числе и ярких. Но весенней ночью наш взор устремлен перпендикулярно к плоскости Галактики, и направлен примерно к её полюсу. В этом направлении пространство галактического диска относительно тонко, и не содержит такого количества звезд, сколько можно было бы встретить, глядя вдоль плоскости Млечного пути. Фактически, весной мы смотрим за пределы Галактики — в окружающую её "пустоту".
Если ось вращения Земли (а с нею и направление на Северный Полюс Мира — это на самом деле очень условный термин) направлено в сторону Полярной звезды, то ось вращения галактики (и её северный полюс) направлена с точки зрения жителей Земли в сторону созвездия Волос Вероники, а это одно из весенних созвездий. Три самые близкие к северному полюсу Галактики звезды — Арктур, Регул и Спика. И больше ярких звёзд (первой звездной величины и ярче) в этой области неба нет. Зато много другого очень интересного.
Спика — ярчайшая звезда созвездия Девы. Дева — зодиакальное созвездие, и потому оно всем известно. Дева — огромное созвездие, охватывающее на небесной сфере без малого 1300 квадратных градусов, и занимающее в рейтинге по площади 2 место (лишь немного уступая Гидре, и в той же степени превосходя Большую Медведицу). Звёздная фигура Девы красивая и запоминающаяся, но из ярких звёзд в нем только одна, и потому городским жителям распознать на небе Деву бывает непросто.
Если соединить воображаемыми линиями три ярчайшие звезды весеннего неба — Спику, Арктур (из созвездия Волопаса) и Регул (из созвездия Льва), мы получим "Весенний треугольник" — огромный астеризм в половину неба, который не слишком удобен для ориентации по сторонам света, и потому большой популярности не имеющий (в отличие от "Летнего треугольника", например). Лет 30 назад любители астрономии вообще не использовали для фигуры из этих трех звёзд какое-то отдельное название. Но потом — на волне генерации информационного шума — в псевдо-астрономической терминологии появилось много нового — суперлуния (каждое со своим уникальным названием — "осетровая луна" и ещё какая-нибудь), на небе обнаружилось много такого, чего и не снилось нашим далёким предкам, которые ориентировались в звёздных россыпях куда лучше среднего современного человека.
В давнюю античную пору созвездие Девы имело важный сакральный смысл. Древние греки в этой области неба видели Кору Персефону — похищенную Аидом дочь Богини Деметры. Деметра была ответственна за плодородие возделываемых греками земель. И когда на небо восходила её дочь, наступало время для нового сезона земледелия. А когда Кора Персефона скрывалась в лучах вечерней зари, вложенный труд оборачивался богатым урожаем. Но именно осенью Аид вновь забирал свою возлюбленную в подземное царство — до следующей весны.
Сейчас в созвездии Девы расположена точка осеннего равноденствия, но во времена слогания мифов и легенд о созвездиях, Солнце проходило эту точку в другом созвездие — в Весах. За пару-тройку тысяч лет прецессия (вековое смещение направления оси вращения Земли) сделало своё дело. И Северный Полюс Мира перекочевал от "Сердца Дракона" к Полярной звезде, заметно сместились точки солнцестояний и равноденствий, и даже сезоны немного сдвинулись — примерно на полтора месяца. Но все равно нам интуитивно понятно, почему Небесная Дева держит в руках Колос — это её символ, и это именно то, что было важно для людей как в прежнюю эпоху, так и сейчас — пропитание, материальное благополучие. А как мы знаем из истории, человечество почти все время балансировало на острой грани между достатком и голодом. И только несколько последних десятилетий мы живем более-менее стабильно, но почему-то уверены, что так было всегда. Большую часть нашей истории было иначе, и потому созвездие Девы, а вместе с ним и божественные образ, проецируемый на это созвездие, были для людей очень важны. И столь же важна была звезда Спика, имя которой переводится как (пшеничный) "колос" — если она всё ещё проливает свой божественный свет на грешную землю, у людей есть надежда, есть будущее.
Живший более двух тысячелетий назад греческий астроном Гиппарх заметил, что координаты звезды Спика различаются, если сравнивать измерения сделанные другими астрономами (предшественниками Гиппарха) в различные эпохи. Благодаря исследованию динамики координат Спики Гиппарх открыл явление прецессии — медленного изменения направления оси вращения Земли. То, что Земля есть огромный каменный шар, висящий в космической бездне, не опираясь ни на что и особым образом вращающийся — было известно античным астрономам еще до Гиппарха. Но то, что это вращение подвержено некоторым изменениям — это стало известно благодаря Гиппарху и Спике.
У этой звезды есть и другие имена. Древние арабы называли её "Сунбала Аль Адра", что тоже означает "Колос пшеницы". Переписчики древних книг порой делали ошибки, и сами того не желая подарили ярчайшей звезде созвездия Девы еще несколько имён. Среди них можно встретить такие: Азимех, Алараф, Сумбела и Элеандри. Но сейчас наибольшей популярностью пользуется именно латинское имя — Спика.
Самый верный способ найти Спику на небе, как и прежде, предлагает Большая медведица. Слегка искривлённая дуга, пущенная из ручки Ковша, указывает на оранжевый Арктур, но если продлить эту дугу дальше, то следующая "остановка" будет как раз — звезда Спика. А больше никаких других ярких звёзд в этом направлении нет — весеннее небо весьма скудно ими (как мы помним).
Но тут есть одна проблема. Очень многие люди не могут найти Большую медведицу в весеннем небе — смотрят по сторонам, а её нигде нет. Решение проблемы кроется в том, что смотреть надо не по сторонам, а прямо в зенит. Но современные люди к такому очень непривычны.
Около полуночи в начале апреля Спика сияет над точкой юга. Апрель — лучшее время для наблюдений этой звезды. Но Спика хорошо видна с февраля по июнь — ежегодно.
Даже невооруженным глазом, и даже в большом городе хорошо заметно, что Спика — голубая звезда. Её цвет довольно отчетлив, особенно в сравнении с сияющим выше неё оранжевым Арктуром. В астрономии есть довольно простое правило: голубые звезды — молодые, оранжевые и красные — старые. Но временные масштабы этих понятий сильно отличаются от привычной нам шкалы времени, и даже для разных звёзд они могут быть очень разными. Но с голубыми звездами ситуация проще — их возраст исчисляется миллионами лет. Что касается оранжевых и красных — тут все зависит от массы звезды. Если звезда очень массивная (как, например, Антарес или Бетельгейзе), ей тоже может быть несколько миллионов лет. Просто, старость к ней приходит гораздо раньше. Если звезда по массе сравнима с Солнцем, и уже красная, её возраст исчисляется несколькими миллиардами лет — в тысячу раз больше! Хороший пример — оранжевый Арктур (он весной сияет выше Спики — почти над головой) — по массе почти как Солнце, а его возраст оценивается в 7 млрд.лет (нашему Солнцу примерно 5, если что).
Возраст Спики астрономы определили в 12,5 миллионов лет. Динозавры, которые населяли Землю десятки миллионов лет назад, видеть Спику не могли (как и большинство других ярких голубых звёзд современного небосвода — все они родились гораздо позже гибели динозавров).
Почти до конца XIX века Спика считалась одиночной звездой. И даже сейчас, даже в очень сильный телескоп, скорее всего, можно увидеть лишь яркую голубую лучистую точку — никаких подробностей. Но когда в распоряжении ученых появился спектральный анализ, кое-что в спектре этой звезды астрономов насторожило. Солнечные лучи нам кажутся белыми (или желтовато-белыми), они содержат в себе множество цветов и оттенков, которые в сложении и дают белый свет. Разложить белый свет, на его составляющие несложно, пропустив его через стеклянную призму (а в природе это происходит естественным образом при участии кристаллов льда или капель воды — тогда мы видим на небе радугу). Тоже самое можно сделать и со светом любой звезды, ведь по природе своей все звёзды родственны нашему Солнцу. Астрономам удалось заметить, что звёздные спектры (как и солнечный спектр) не являются непрерывными — в разноцветной полоске любого звёздного спектра можно обнаружить так называемые линии поглощения, за появление которых ответственны те или иные химические элементы, присутствующие в звёздных атмосферах (и эта находка позволила ученым разобраться с химическим составом звёзд). Но у некоторых звезд эти линии оказались двойными и даже — непостоянными. Особенно заметной оказалась такая особенность в спектре звезды Спика. Обнаружил это немецкий астроном Герман Карл Фогель. Линии в спектре Спики раздваивались и соединялись вновь примерно каждые двое суток. Такое их поведение можно было интерпретировать как следствие двойственности самой звезды.
Объясняется это тем, что какое-то время одна звезда в этой паре движется в нашу сторону, и достигающий нас её свет (согласно эффекту Доплера) оказывается более высокочастотным (подобно тому как гудок приближающегося поезда звучит на более высокой ноте). В результате этого все линии в спектре движущейся в нашу сторону звезды смещаются к его фиолетовому краю. Но другая звезда в этой паре в тоже самое время движется в обратную сторону — от нас, и линии в её спектре смещаются к красному краю. Свет обеих звезд складывается и мы видим наложение двух спектров, линии в котором не совпадают и потому — раздвоены.
В какой-то момент звезды разворачиваются на своих орбитах и уже не приближаются и не удаляются от нас — их скорости становятся перпендикулярными лучу зрения, и тогда линии поглощения в спектрах соединяются, и в это время звезда не показывает признаков двойственности. Но далее та звезда, которая прежде к нам приближалась, начинает удаляться, а её напарница — напротив — приближается к нам. И линии в спектре раздваиваются вновь.
Анализ спектра Спики показал, что система состоит как минимум из двух голубых и очень горячих звезд — их температуры превышают 20 тысяч градусов (это почти в 4 раза горячее поверхности Солнца). Эти звезды очень массивны — примерно в 12 и в 8 раз массивнее Солнца, а вместе они превосходят Солнце по массе в 20 раз. По светимости этот вселенский прожектор оказывается ярче Солнца в 20 тысяч раз. Это, конечно, не самая яркая звезда во Вселенной, но по мере выгорания водорода, которое произойдет для обеих звезд довольно скоро (по меркам звездной хронологии) общая светимость Спики ещё во много раз увеличится, ведь красные гиганты при тех же массах светят существенно ярче голубых. Но самое интересное здесь то, что две эти гигантские звезды вращаются в бешеном вальсе буквально почти касаясь друг друга. Один оборот вокруг общего центра масс компоненты Spica A и Spica B делают всего за четверо суток. Центры этих звёзд разделены "мизерным" расстоянием — всего 18 млн.километров (это втрое меньше, чем от Солнца до Меркурия). При этом приливные деформации делают каждую из звезд похожей на яйцо, направленное к другой звезде своим заострённым концом.
Одновременно, каждая из звёзд совершает довольно стремительное осевое вращение, которое не синхронизировано с орбитальным — этот острый конец яйца стремится проворачиваться в своём особом ритме, что приводит к колоссальным деформациям внутренностей каждой из звёзд, стремящимся разорвать их на части, что в какой-то мере и происходит, в результате чего звёзды активно обмениваются веществом. А поскольку, каждая из звезд в ближайшие миллионы лет будет лишь увеличиваться в размерах, то эта неистовая звёздная пара неминуемо сольется в одну исполинскую звезду, что повлечет за собой хоть и кратковременный, но очень мощный выброс энергии — что-то типа мини-сверхновой. Надо ли говорить, что не с каждой двойной звездой такое происходит. Слияние звёзд — довольное редкое явление во Вселенной. И сейчас мы наблюдаем подготовительный этап такого грандиозного события.
И ведь, происходит это буквально у нас под боком. Спика — относительно близкая к нам звезда. Нас разделяет расстояние в 250 световых лет. В масштабах Галактики, это как на одной улице жить — ну, может быть — в соседнем доме. Причем, Спика летит по спиральным рукавам Млечного Пути практически синхронно с Солнечной системой, удаляясь от нас лишь на 1 км в секунду, что практически не меняет нашего взаимного расположения в Галактике. Это означает, что мы еще очень долго будем "жить на одной галактической улице".
Но двумя компонентами, вероятнее всего, система Спики не исчерпывается. На угловом расстоянии всего 0,5 угловой секунды от этой спектральной двойной звезды обнаружен третий компонент — относительно слабый — 7,5 звёздной величины, что делает его труднонаблюдаемым рядом с яркой Спикой. И в настоящий момент мнения ученых расходятся — является ли эта звездочка гравитационно связанной со Спикой? — возможно, что это всего лишь более далёкая фоновая звезда, ведь расстояние до неё не измерено с достаточной точностью и по сей день (хотя некоторые исследователи заявляют даже об уже определённом периоде обращения в 660 суток этой слабой звезды вокруг яркой спектральной пары). Статистика изучения двойных звёзд склоняет ученых предполагать, что столь тесное соседство на небесной сфере вряд ли является случайностью. Вот только, астрономы — это совсем не те люди, которые всецело доверяют статистике.
На более широких угловых расстояниях — в 150 и 360 угловых секунд — астрономы выделили две еще более слабые звёздочки, которые потенциально могут оказаться физическими компонентами системы Спики. Гравитационная связь этих светил пока не подтверждена, но мы живем в такое интересное время, когда каждый новый день может принести с собой какое-то новое открытие, и оно может касаться в том числе и звезды Спика из созвездия Девы.
В завершении рассказа и исключительно для любителей космической романтики хочу предложить недавно написанную мелодию, посвященную звезде Спика. Прослушать её можно на моём сайте. Там же есть и видео-версия с разного рода фантастическими допущениями:
Комментарии
Отправить комментарий