Miksi Sirius?

Mitä Elokuvaa Nähdä?
 
>

Talvikuukausina, kun Orion nousee korkealle taivaalle, loistava tähti loistaa juuri hänen kaakkoonsa. Vaikka Orionin vyön kolme tähteä eivät sattumalta osoittaneet melkein suoraan sitä kohti, huomaat sen. Loppujen lopuksi Sirius on yötaivaan kirkkain tähti.



ilmeisesti kirkkain tähti, minun pitäisi lisätä pedanttisesti. Osa tästä johtuu sen luontaisesta kirkkaudesta (se säteilee noin 25 kertaa enemmän energiaa kuin aurinko), mutta mikä vielä tärkeämpää, se on lähellä: 8,6 valovuoden etäisyydellä se on seitsemäs aurinkoa lähinnä oleva tähtijärjestelmä.

Ja kyllä, se On systeemi. Binääri , ollakseen selvä; pari tähtiä, jotka kiertävät toisiaan. Tähti, jonka näemme silmillämme, on nimeltään Sirius A.Toveri Sirius B on valkoinen kääpiö , pieni ja tiheä ydin, joka oli aiemmin normaali tähti, mutta ydinpolttoaine loppui ja puhalsi sen ulkokerrokset pois. Se on hyvin heikko näkyvissä valoissa, suunnilleen kymmenes tuhannesosa A: n kirkkaudesta. Sen vuoksi sen näkeminen on suhteellisen vaikeaa, ja se havaittiin vasta vuonna 1862. Sen olemassaoloa epäiltiin ennen sitä; huolelliset mittaukset osoittivat jo silloin, että Sirius näytti heilauttavan pienen määrän taivaalla. Kävi ilmi, että se johtui Sirius B: n painovoimasta vetämällä A: ta niiden kiertäessä toisiaan.







Sen jälkeen yli 150 vuoden aikana olemme oppineet paljon parista, mutta minusta mielenkiintoista on se tarkka mittaukset ovat olleet uskomattoman vaikeita. Sirius A on niin paljon kirkkaampi kuin B, että jopa niiden erottaminen toisistaan ​​on osoittautunut vaikeaksi. Jokainen valokuva, jossa B on hyvin valotettu, ylivalottaa A: n turhaan.

Hubble -kuva Sirius A: sta (keskellä, duh) ja B (vasemmassa alakulmassa); A on noin 10 000 kertaa kirkkaampi. Luotto: NASA, ESA, H.Bond (STScI) ja M.Barstow (Leicesterin yliopisto)Lähennä

Hubble -kuva yhdestä Aurinkoa lähimmistä binaaritähdistä: Sirius A (keskellä) ja sen valkoinen kääpiökumppani B (vasemmassa alakulmassa); A on noin 10 000 kertaa kirkkaampi. Luotto: NASA, ESA, H.Bond (STScI) ja M.Barstow (Leicesterin yliopisto)

Vaikeaa, mutta ei mahdotonta. Vanhan ystäväni ja kollegani Howard Bondin johtama tähtitieteilijäryhmä on tutkinut Siriusta jo jonkin aikaa. He ovat seuranneet Siriusta Hubble -avaruusteleskoopilla lähes 20 vuoden ajan saadakseen täsmällisiä mittauksia kahden tähden sijainnista, kun ne kiertävät toisiaan. He yhdistivät sen Yhdysvaltojen merivoimien observatorion mittauksiin, jotka ulottuvat vuoteen 1956 - eikä vain sitä, että he todella käyttivät havaintoja jo 1862!

Kaikilla näillä tiedoilla he ovat vihdoin pystyneet muodostamaan yhtenäisen kuvan kahdesta tähdestä , miten ne kiertävät toisiaan, mitkä ovat heidän fyysiset ominaisuutensa ja ehkä mielenkiintoisinta, mikä on heidän historiansa.





Fyysisesti he huomaavat, että Sirius A: n massa on 2,06 kertaa auringon massa ja valkoisen kääpiön Sirius B: n massa on 1,018. Kaikki hyvin ja hyvin, mutta tähtien koot ovat hämmästyttäviä. He huomaavat, että Sirius A: n halkaisija on 1,7144 kertaa aurinko - massiivisemmat tähdet ovat suurempia, joten se on järkevää - mutta Sirius B: n halkaisija on vain 0,008098 auringosta! Sen leveys on noin 11 270 kilometriä: pienempi kuin maapallo!

Sirius B: llä on Auringon massa, mutta Maan koko. Vertailun vuoksi aurinko on yli 100 kertaa leveämpi kuin maa. Luotto: ESA ja NASALähennä

Lähin valkoinen kääpiö, Sirius B, on Auringon massa, mutta Maan kokoinen. Vertailun vuoksi aurinko on yli 100 kertaa leveämpi kuin maa. Luotto: ESA ja NASA

onnenpyörän tarot-kortti, joka tarkoittaa rakkautta

Se on tiheä tähti. Sen kuutiosenttimetrin (kuusisivuisen muotin koko) massa olisi 2,7 tonnia . Kuvittele, että otat täyteen lastatun pick -up -auton ja murskaat sen sokerikuution kokoiseksi, niin saat kuvan. Ollakseni oikeudenmukainen, olemme tienneet tämän vuosikymmeniä, mutta nämä uudet mittaukset ovat tarkimpia koskaan tehtyjä. Ne auttavat meitä ymmärtämään tähtien fysiikkaa paremmin kuin koskaan.

Itse asiassa näiden tähtien massojen, kokojen, värien ja kemiallisen sisällön tarkat mittaukset antoivat tähtitieteilijöille mahdollisuuden käyttää fyysisiä malleja tähtien iän laskemiseen. Sirius A on noin 237 - 247 miljoonaa vuotta vanha, kun taas Sirius B on 228 miljoonaa vuotta vanha. Molempien mittausten epävarmuudet ovat riittävän suuria (noin 10 miljoonaa vuotta), jotta nämä arviot ovat keskenään odotetusti yhdenmukaisia. Voimme olettaa, että he ovat syntyneet yhdessä.

Sirius B: n kiertorata

Sirius B: n kiertorata A: n ympärillä määritettiin Hubble -havaintojen avulla vuodesta 1997 (todellisuudessa ne kiertävät toisiaan, mutta tämä on esitetty suhteessa A: han). Pystyakseli on pohjoinen/etelä taivaalla ja vaakasuora itä/länsi. Punaiset pisteet ovat mitattuja sijainteja ja siniset ympyrät ovat paikkoja samaan aikaan laskettua kiertorataa käyttäen. Luotto: Bond et ai.

Kahden tähden kiertorata on myös mielenkiintoinen. Ne pyörivät toistensa ympärillä 50,1284 vuoden välein ja vaihtelevat 1,2 miljardista 4,7 miljardiin kilometriin, mikä on ilmeisesti erittäin elliptinen kiertorata. Viimeksi he olivat lähimpänä toisiaan (mitä kutsutaan periastroniksi) vuoden 1994 puolivälissä. He ovat nyt niin kaukana toisistaan ​​kuin koskaan.

Ja että osa johtaa todella mielenkiintoiseen! Sirius B on palanut ydin tähdestä, joka oli aikoinaan paljon auringon kaltainen, vaikkakin massiivisempi. Se aloitti elämänsä todennäköisesti 5,6 aurinkomassatähtenä, sijoittamalla se tavallisten tähtien kärkeen . Jotain 130 miljoonaa vuotta sitten siitä loppui käyttökelpoinen vety ytimessään sulautuakseen heliumiksi. Se paisui punaiseksi jättiläiseksi, puhalsi pois sen ulkokerrokset, ja lopulta jäljelle jäi vain sen tiheä inertti ydin - valkoinen kääpiö, jonka näemme tänään.

Mutta tuo punainen jättiläinen vaihe johtaa meidät mysteeriin. Siinä massassa Sirius B olisi turvonnut a paljon . Sen halkaisija olisi voinut olla 450-500 miljoonaa kilometriä - kolme kertaa leveämpi kuin maapallon etäisyys auringosta! Mutta se on outoa: silloin Sirius A: n ja B: n välinen etäisyys olisi ollut pienempi kuin Sirius B: n säde. Toisin sanoen, kun Sirius B turpoi kokonaan, Sirius A olisi ollut sen sisällä!

Tällaisia ​​tähtiä on nähty ennenkin; kutsumme niitä yhteysbinaareiksi. Yleensä kahdella tähdellä on yhteinen maapähkinänmuotoinen tunnelma, mutta tässä tapauksessa A todella olisi ollut B: n sisällä*. Tätä kutsutaan teknisesti yhteinen kirjekuorivaihe läheisestä binaarijärjestelmästä. Mutta sillä on seurauksia. Jos esimerkiksi kaksi tähteä alkavat elliptisellä kiertoradalla, tämä vaihe kiertää sen nopeasti . Silti kahden tähden kiertorata on erittäin pitkänomainen. Se on outoa. Itse asiassa muut binaarijärjestelmät on nähty näin, eikä ole ollenkaan selvää, miksi tai miten kiertorata pysyy elliptisenä yhteisen kirjekuorivaiheen jälkeen.

Rakastan tätä, ollakseni rehellinen. Kuinka monta kertaa olen nähnyt Siriuksen omin silmin, kiikarilla, kaukoputkella? Satoja? Varmasti tuhansia. Huolimatta siitä, että se on yötaivaan kirkkain tähti, vaikka se on niin lähellä, huolimatta kymmenien tuhansien tuntien Siriuksen havainnoista ympäri maailmaa ja koko historian ajan, siitä on edelleen mysteerejä. Noin niitä .

lego batman elokuva maalaisjärkeä media

Voi tiedettä. En voi koskaan kyllästyä sinuun, koska aina on enemmän tiedettävää. Aina.

*Ajattele sitä, me nimeämme binaarisen kirkkaamman tähden A ja himmeämmän B: n. B olisi ollut A ja A olisi B. Mutta tämä tapahtui kauan ennen kuin ihmiset kulkivat maata ja rakensivat kaukoputkia. Lisäksi tähdet olisivat olleet galaksin toisella puolella meistä silloin. Aika muuttaa asiat.