Вчені розкрили таємницю загадкової поведінки зірки Акамар

Понад сто років астрономи намагалися пояснити дивну невідповідність між давніми та сучасними описами зірки Акамар у сузір’ї Еридана. Сьогодні вона є третьою за яскравістю зіркою свого сузір’я з видимою зоряною величиною близько 2,9, проте давні спостерігачі відносили її до найяскравіших об’єктів нічного неба.

Нове дослідження, проведене вченими Іделем Вайсбергом і Боазом Кацем, пропонує переконливе пояснення цієї загадки. Близько 129 року до нашої ери Гіппарх називав Акамар однією з найяскравіших зір південної частини Еридана. У «Альмагесті» Птолемея, написаному приблизно 137 року нашої ери, зірка потрапила до списку 13 найяскравіших на всьому небосхилі. А 964 року перський астроном Абдуррахман ас-Суфі також фіксував для неї яскравість близько першої зоряної величини. Різкий контраст із цими свідченнями виявив лише 1603 року учасник голландських експедицій Фредерік де Хаутман, опублікувавши каталог південного неба, де Акамар уже мала яскравість близько третьої зоряної величини — що збігається з нинішніми даними.

Автори дослідження перевірили найпоширеніші версії розбіжності: можливу плутанину з іншою яскравою зіркою, помилки переписувачів давніх текстів, неправильну оцінку впливу земної атмосфери. Жодна з них не дала переконливого результату. Натомість вчені дійшли висновку, що Гіппарх, Птолемей і ас-Суфі не помилялися: приблизно від двох тисяч до тисячи років тому Акамар справді могла бути у десять разів яскравішою за свій нинішній рівень.

Пояснення вдалося знайти завдяки детальному вивченню внутрішньої будови системи за допомогою інтерферометрії, спектроскопії та даних супутникових спостережень. З’ясувалося, що Акамар, яку довго вважали одинарною зіркою, насправді є потрійною системою. Дві основні зірки розташовані надзвичайно близько одна до одної — на відстані лише 0,083 астрономічної одиниці, тобто приблизно п’ята частина відстані від Меркурія до Сонця. Обидві мають масу приблизно вдвічі більшу за сонячну — близько 2,3 і 2,2 маси Сонця.

Ключову роль у зміні яскравості відіграла більш масивна зірка системи. Вона нещодавно завершила спалювання водню у своєму ядрі й перебуває на перехідному еволюційному етапі, поступово збільшуючись у розмірах. Обидві зірки наближаються до межі Роша — максимального розміру, якого може досягти зірка у подвійній системі, перш ніж її речовина почне перетікати до сусідки під дією гравітації. Досягнення близько 80 відсотків цієї межі свідчить про нестабільний стан системи.

Вчені припускають, що в минулому, коли орбіта подвійної системи була більш витягнутою, зірка, що розширювалася, почала передавати частину свого речовини компаньйону. Цей процес супроводжувався виділенням величезної кількості енергії та тривалим зростанням яскравості всієї системи. Саме це тимчасове спалахування могло збігтися з епохою, коли давні астрономи спостерігали Акамар як незвично яскраву зірку. З часом взаємодія між двома світилами поступово змінила їхню орбіту, зробивши її майже круговою — такою, якою вона є сьогодні.

Дослідники наголошують, що відкриття порушує важливе питання: як довго можуть тривати подібні спалахи яскравості у тісних подвійних системах і наскільки сильними вони здатні бути. Вивчення інших подвійних зір на схожих стадіях розвитку допоможе краще зрозуміти еволюцію таких систем і, можливо, пояснити інші загадкові свідчення давніх астрономів.