Тайна звезды Акамар: почему она исчезла с карт древних астрономов?

Более века астрономы пытались разгадать загадку звезды Акамар в созвездии Эридана. Сегодня она является третьей по яркости звездой в этом созвездии, но древние наблюдатели, включая Гиппарха и Птолемея, описывали её как один из самых ярких объектов на ночном небе. Новое исследование, опубликованное в журнале arXiv, предлагает неожиданное объяснение этому противоречию.

Гиппарх около 129 года до н.э. называл Акамар одной из самых ярких звезд южной части созвездия. В «Альмагесте» Птолемея, созданном примерно в 137 году н.э., она была включена в список 13 самых ярких звезд всего неба. Почти 800 лет спустя, в 964 году, персидский астроном Абдуррахман ас-Суфи также указывал для неё яркость первой звездной величины. Однако в 1603 году участник голландских экспедиций Фредерик де Хаутман опубликовал каталог южного неба, где Акамар имел яркость около третьей звездной величины, что соответствует современным данным.

На протяжении столетий ученые спорили: было ли это настоящее изменение яркости звезды или ошибка в исторических записях. Современные исследования показали, что Акамар — это не одиночная звезда, а система из трёх светил: тесная двойная система и более удалённый третий компонент. Авторы нового исследования, Идель Вайсберг и Боаз Кац, изучили возможные причины изменения яркости и пришли к выводу, что древние сообщения, скорее всего, были точными. Они исключили наиболее распространённые объяснения: путаницу с другой яркой звездой, ошибки переписчиков и неправильную оценку влияния земной атмосферы.

Ученые утверждают, что не нашли убедительных причин считать наблюдения Гиппарха, Птолемея и ас-Суфи ошибочными. По их расчётам, Акамар действительно мог быть примерно в десять раз ярче современного уровня в период примерно от 2000 до 1000 лет назад.

Чтобы найти причину этого изменения, учёные изучили внутреннюю структуру системы с помощью интерферометрии, спектроскопии и данных спутниковых наблюдений. Оказалось, что две основные звезды Акамара находятся чрезвычайно близко друг к другу — примерно на расстоянии 0,083 астрономической единицы (около одной пятой расстояния от Меркурия до Солнца). Обе звезды имеют массу примерно в два раза больше солнечной — около 2,3 и 2,2 массы Солнца. При этом они находятся в нестабильной стадии эволюции, поскольку их размеры приближаются к пределу Роша — максимальному размеру, которого может достичь звезда в двойной системе, прежде чем её вещество начнёт перетекать к соседней звезде под воздействием гравитации. Достижение примерно 80% этого предела означает, что звёзды находятся в состоянии, где даже небольшие изменения могут привести к активному обмену веществом.

«Особую роль в этом процессе сыграла более массивная звезда системы. Она недавно завершила сжигание водорода в своём ядре и находится на переходном этапе перед следующим этапом звёздной эволюции», — отмечают исследователи.

Исследователи предполагают, что в прошлом, когда орбита двойной системы была более вытянутой, расширяющаяся звезда могла начать передавать часть своего вещества компаньону. Этот процесс сопровождался выделением большого количества энергии, что привело к длительному увеличению яркости системы. Именно это временное усиление свечения могло совпасть с периодом, когда древние астрономы наблюдали Акамар как необычайно яркую звезду. Со временем взаимодействие между двумя звёздами постепенно изменило их орбиту, сделав её почти круговой, какой она является сегодня.

Учёные считают, что новое исследование подтверждает: древние наблюдатели, вероятно, не ошиблись, когда описывали Акамар как одну из самых ярких звёзд на небе. Исчезновение её прежнего сияния могло быть связано с редким этапом эволюции тесной двойной системы. При этом исследователи отмечают, что остаётся важный вопрос — сколько времени подобные вспышки яркости могут продолжаться и насколько сильными они способны быть. Изучение других двойных звёзд на похожих стадиях развития поможет лучше понять процессы эволюции таких систем.