Телескоп Gaia розкрив загадку системи Епсілон Візничого

Наука

У 1821 р. німецький астроном Йоган Фріч (Johann Fritsch) виявив, що яскравість зорі Епсілон Візничого несподівано зменшилася у 2,5 раза. Через деякий час світило відновило свій первісний блиск. У 1848 р. Епсілон Візничого знову потьмянів. За два роки зоря знову повернулася до «нормального» стану.

У ході подальших спостережень астрономи встановили, що раз на 27 років Епсілон Візничого переживає “затемнення”, яке триває близько 680 днів. Також у неї була виявлена ​​невелика пульсація з періодом приблизно 66 днів. В результаті, дослідники дійшли висновку, що система Епсілон Візничого складається з двох компонентів – основної зорі та тьмяного компаньйона, що періодично її затьмарює.

Епсілон Візничого на небі. Джерело: Alson Wong and Citizen Sky

Однак питання про природу цього тьмяного компаньйона так і залишилося відкритим. Початкові розрахунки показали, що його радіус повинен у 3 тис. разів перевищувати сонячний, що робило б його найбільшою відомою зорею у Всесвіті. Однак для об’єкта подібного розміру світило випромінювало дивовижно мало світла. У спробах пояснити невідповідність висунуто чимало екзотичних гіпотез. Висловлювалися припущення, що це чорна діра або зовсім якась «напівпрозора» зоря. Але найбільшою популярністю в науковому середовищі користувалася теорія про те, що насправді йдеться про світило, що оточене дуже масивним, непрозорим пиловим диском.

Епсілон Візничого в представленні художника. Джерело: Nico Carmargo

Проведені у 2009 р. спостереження підтвердили цю версію. Вони показали, що основний компонент системи Епсілон Візничого – це жовтий надгігант спектрального класу F, чий радіус у 100 – 200 разів перевищує сонячний. Навколо нього обертається тіло, оточене потужним пиловим диском. У його центрі знаходиться дуже гаряча область, що відповідає зорі спектрального класу В.

Але на цьому історія не скінчилася. Не всі астрономи погодилися з тим, що основна зоря Епсілон Візничого це справжній надгігант. Було висловлено припущення, що насправді це може бути світило, за масою, близьке до Сонця, але з дуже роздутою атмосферою.

200-річну загадку системи Епсілон Візничого вдалося остаточно вирішити лише завдяки телескопу Gaia. Після публікації другої частини каталогу його даних астрономи змогли суттєво уточнити дистанцію до системи. Виявилося, що попередні оцінки, за якими вона становила близько 6400 світлових років, були дуже перебільшеними. Насправді, Епсілон Візничого знаходиться на відстані близько 1600 світлових років від Сонця.

Завдяки цьому астрономи перерахували характеристики компонентів системи, а також провели комп’ютерну симуляцію її еволюції. Згідно з отриманими результатами, відразу після утворення Епсілон Візничого складався з кількох зір. Маса першої перевищувала сонячну вдесятеро, маса другої становила менш як 5 сонячних.

Епсілон Візничого в представленні художника. Джерело: NASA/JPL-Caltech

Менш потужний компонент системи почав активно перетягувати на себе речовини зорі компаньйона. Завдяки нарощуванню маси він проеволюціонував значно швидше за сусіда. Через 20 млн років система набула нинішнього вигляду. Маса колись більшої зорі зменшилася до всього 2,2 сонячних. Великий радіус світила та його яскравість пояснюються наслідками активної втрати речовини.

Колись менш потужний приятель навпаки, помітно виріс у розмірах. Зараз його маса становить 5,9 сонячних, і він оточений товстим диском, який складається з «украденої» у сусіда речовини.

За матеріалами: https://www.space.com