ОТКРЫТИЕ АСТРОНОМОВ

Художественное изображение затмения протопланетным диском. Источник.

Астрономы открыли затменнную двойную с самым большим периодом обращения

Российский астроном Денис Денисенко сообщает, что проекту МАСТЕР удалось найти затменную звездную систему с самым большим периодом обращения из известных. Тем самым был побит рекорд Эпсилон Возничего, который держался более 100 лет.

Для того, чтобы понять насколько уникально новое открытие сначала стоит рассказать о системе яркой звезды Эпсилон Возничего. До 19 века никто не обращал особого внимания на эту звезду 3 звездной величины.
Лишь в 1821 году астрономы впервые заметили, что звезда потускнела на звездную величину. Аналогичное длительное ослабление блеска наблюдалось в 1847, в 1874-1875 годах, и в 1901-1902 годах. В 1904 году немецкий астрономФридрих Вильгельм Ганс Людендорф опубликовал научную работу, в которой он впервые предположил, что Эпсилон Возничего представляет собой затменную двойную с огромным периодом обращения — 27 лет. Кроме огромного периода обращения, эта затменная система также имела огромную длительность затмения — почти 2 года. В дополнение и само затмение имело необычную форму. Если для большинства затменных звезд форма транзита представляет собой плоскую чашу, то у Эпсилон Возничего в середине затмения наблюдалось загадочное поярчание.

Транзит у Эпсилон Возничего в 1982-1984 годах. Источник.

Со временем теоретики пришли к выводу, что затмения вызывает не огромная звезда, а протопланетный диск, обращающийся вокруг звезды. Поярчание в середине диска вызвано тем, что плоскость диска повернута к земному наблюдателю под небольшим углом, и тем, что внутри диска вторая звезда своим звездным ветром создала пустой промежуток через который и пробивается дополнительный свет

Художественное изображение затмения Эпсилон Возничего. Источник.

Последние данные говорят, что система состоит из двух звезд F и В-спектральных типов.

Схематическое изображение системы Эпсилон Возничего. Источник.

Во время последнего затмения в 2008-2009 годах удалось даже непосредственно разглядеть пылевой диск, закрывающий около половины диска звезды.

Три снимка интерферометра CHARA. Источник.

На сегодняшний день известно около 90 тысяч затменных двойных, но только у 7 из них затмения вызывает не звезда, а её протопланетный диск.

Таблица известных систем с транзитными протопланетными дисками. Затмения в системе J1407 вероятно вызваны не протопланетным диском звезды, а протоспутниковым диском планеты-гиганта. Источник.

Как видно из таблицы, до сих пор система Эпсилон Возничего отличалась рекордно большим периодом обращения и длительностью затмения. Теперь же российским астрономам удалось обнаружить ещё более уникальный случай. Это открытие не стало случайностью, а стало результатом большой работы по планомерному поиску неизвестных переменных звезд с помощью сети роботизированных телескопов под названием «МАСТЕР».

Расположение телескопов сети «МАСТЕР». Источник.

Каждый телескоп сети имеет небольшие размеры в несколько десятков сантиметров, но за счет большого поля зрения он имеет возможность регулярно фотографировать большую часть видимого неба до 20 звездной величины. Среди целей российской сети телескопов оказалась ничем не примечательная звезда TYC 2505-672-1 10 звездной величины. Анализ снимков телескопа МАСТЕР-Амур (установленного на Дальнем Востоке) показал, что в 2011-2013 году яркость этой звезды неожиданно упала в 100 раз (на 5 звездных величин)!

Первая опубликованная фотометрия телескопа MASTER-Amur. Источник.

Дальнейшие наблюдения показали, что в 2013-2014 году звезда снова вернулась к прежнему блеску. Общая длительность затмения составила 3.5 года! Спектр звезды показал, что она скорее всего является красным гигантом с массой около 3.5 масс Солнца и радиусом в 300 радиусов Солнца. Природа затмевающего тела оказалась более загадочной. Из цветной фотометрии удалось установить, что оно не является звездой, так во всех спектральных диапазонах глубина затмения постоянна.

Одновременно счастливый случай позволил точно установить период повторения затмений. Дело в том, что в 2012 году начался проект по оцифровке 54 тысяч фотопластинок Гарвардской обсерватории, делавших снимки звездного неба до 20 звездной величины, начиная ещё с 1890 года. Количество снимков позволяет получить около тысячи измерений яркости для звезд до 12-13 звездной величины в течение последних 100 лет Это даёт возможность исследовать переменность ярких звезд в прошлом. Благодаря изучению этих оцифрованных снимков голландскому астроному Рольфу Янсену, (работающему в Аризонском университете) удалось найти еще одно падение блеска звезды. Другое затмение случилось во время Второй Мировой Войны в 1942-1945 годах.

Архивная фотометрия и два затмения. Источник.

Зная время наступления двух затмений несложно определить период обращения системы. Он оказался в 2.5 раза больше, чем у Эпсилон Возничего — 69 лет! Из оценки массы затмеваемого тела, периода обращения и длительности затмения можно оценить, что размер затмевающего тела около 10 астрономических единиц или 1000 радиусов Солнца. Большая полуось его орбиты составляет около 30 астрономических единиц. Вероятнее всего затмения вызывает огромный протопланетный диск, который ослабляет свет звезды почти в 100 раз! Остаётся лишь вопрос, почему в середине затмения не наблюдается увеличение яркости, как в случае с Эпсилон Возничего? Сам первооткрыватель, Денис Денисенко объясняет это тем, что протопланетный диск строго виден с ребра. В связи с этим его толщина должна быть не меньше половины астрономических единиц (диаметр затмеваемой звезды).

Дальнейшие исследования, в первую очередь должны определить массу второго объекта, через измерение лучевых скоростей. Это позволит более точно определить параметры формирующейся планетной системы перед тем, как через 70 лет, в начале 2080х годов будут наблюдать следующее многолетнее затмение в этой уникальной системе.

Следующий транзит в 2081 году!