social network
 
 

Login with   
Group creator
 
 Add new post
    
Topics
То ...что мне нравится....

Вега



File #1

Положение Веги в созвездии Лиры



File #2

Вега и Солнце на диаграмме Герцшпрунга — Рассела



File #3

Летний треугольник. Это наиболее заметный астеризм в Северном полушарии летом, осенью, и ранней зимой. Вега является одной из его вершин



File #4

Сравнение размеров Веги с Солнцем. Вега не только больше Солнца, но и ярче, и массивнее.



File #5

Столкновение двух массивных небесных тел недалеко от Веги в представлении художника. Подобные столкновения могли вызвать образование вокруг Веги пылевого диска.



File #6

Вега.Изображение телескопа Спитцер.



Вега  — самая яркая звезда в созвездии Лиры, пятая по яркости звезда ночного неба и вторая после Арктура — в Северном полушарии, третья по яркости звезда после Сириуса и Арктура, которая может наблюдаться в России и ближнем зарубежье. Вега отстоит на 25,3 световых лет от Солнца и является одной из ярчайших звёзд наряду с Арктуром и Сириусом в его окрестностях.Название «Вега» произошло от приблизительной транслитерации арабского слова waqi («падающий») так как созвездие Лиры в древнем мире изображалось в виде пикирующего орла или грифа.

Краткое описание основных характеристик Веги
Вега, иногда называемая астрономами «наверное, самой важной звездой после Солнца», в Вследствие собственного движения звёзд Вега постепенно перемещается на фоне других звёзд, столь удалённых от Земли, что они кажутся неподвижными — их собственное движение столь мало, что им пренебрегают. Тщательные измерения положения звезды позволили измерить собственное движение Веги.
В Настоящее время является самой изученной звездой ночного неба. Вега стала первой звездой, которая была сфотографирована, а также первой звездой, у которой был определён спектр излучения. Также Вега была одной из первых звёзд, до которой методом параллакса было определено расстояние. Яркость Веги долгое время принималась за ноль при измерении звёздных величин, то есть она была точкой отсчёта и являлась одной из шести звёзд, которые лежат в основе шкалы UBV-фотометрии (измерение излучения звезды в различных диапазонах спектра).
Вега — относительно молодая звезда с низкой, по сравнению с Солнцем, металличностью, то есть с малым содержанием элементов тяжелее гелия. Также Вега, возможно, является переменной звездой, хотя это и не доказано. Возможная причина переменности — нестабильность в недрах. Вега очень быстро вращается вокруг своей оси, на её экваторе скорость вращения достигает 274 км/c. Для сравнения, скорость вращения на экваторе Солнца равна 7284 км/час, или чуть больше двух километров в секунду. Вега вращается в сто раз быстрее, в результате чего имеет форму эллипсоида вращения. Температура её фотосферы неоднородна: максимальная температура будет на полюсе звезды, минимальная — на экваторе. В настоящее время с Земли Вега наблюдается почти с полюса, и поэтому она кажется яркой бело-голубой звездой.

Основываясь на значении интенсивности инфракрасного излучения Веги, которое значительно выше, чем должно быть у неё теоретически, учёные пришли к выводу о наличии вокруг Веги пылевого диска, который вращается вокруг неё и разогревается излучением звезды. Этот диск образовался, скорее всего, в результате столкновения астероидных или кометных тел. Аналогичный пылевой диск в Солнечной системе связан с поясом Койпера. Вега является прототипом так называемых «инфракрасных звёзд» — звёзд, у которых имеется диск из пыли и газа, излучающий в инфракрасном спектре под действием энергии звезды. Эти звёзды называются «Вега-подобные звёзды». В последнее время в диске Веги были выявлены несимметричности, указывающие на возможное присутствие около Веги по крайней мере одной планеты, размер которой может быть примерно равен размеру Юпитера.

История изучения

Один из разделов астрономии — астрофотография, или фотографирование через телескопы небесных объектов, стал развиваться в 1840 году, когда астроном Джон Уильям Дрэпер сфотографировал Луну с помощью дагеротипии. Первой сфотографированной звездой стала Вега. В ночь с 16 на 17 июля 1850 года в обсерватории Гарвардского колледжа были сделан первый снимок звезды.В 1872 году Генри Дрейпер получил первые (после Солнца) фотографии спектра Веги и впервые показал линии поглощения в этом спектре. В 1879 году Уильям Хаггинс использовал фотографии спектра Веги и ещё двенадцати похожих звёзд, чтобы определить «двенадцать сильных линий», которые являются общими для этого класса звёзд. Позже эти линии были определены как линии водорода (серия Бальмера).

Расстояние до Веги может быть определено по её параллаксу относительно неподвижных звёзд во время движения Земли по орбите вокруг Солнца. Первым параллакс Веги определил Василий Струве в 1837 году. Используя 9-ти дюймовый рефрактор на экваториальной монтировке и нитяной микрометр, изготовленные Фраунгофером, Струве получил значение 0,125 угловых секунд, что очень близко к современному значению. Но Фридрих Бессель, который определил расстояние до звезды 61 Лебедя, скептически оценил полученные Струве данные, заставив его отказаться от первоначальной оценки. Струве пересмотрел свою точку зрения и после новых подсчётов получил почти вдвое большую величину параллакса (0,2169±0,0254″). Таким образом, полученные Струве данные были приняты как неверные, и первым определителем расстояния до звезды считался Бессель. В настоящее время параллакс Веги оценивается в 0,129″.

Яркость звезды, видимой с Земли, измеряется по стандартной логарифмической шкале. Это означает, что видимая звёздная величина уменьшается по мере роста яркости звезды. Самые тусклые звёзды, которые доступны наблюдению невооружённым глазом, имеют шестую звёздную величину, в то время как Сириус, ярчайшая звезда неба, −1,47. За точку отсчёта на этой шкале астрономы решили выбрать Вегу, её видимый блеск был принят за ноль. Таким образом, в течение многих лет от яркости Веги вёлся отсчёт звёздных величин. В настоящее время этот способ не используется, поскольку есть более точный способ: звёздная величина определяется непосредственно измерением количества света, поступающего от звезды, с помощью фотометра. Однако и сейчас блеск Веги приближённо считается равным нулю. При определении видимого блеска звёзд дополнительно применяются ультрафиолетовые (англ. ultraviolet), синие (англ. blue) и жёлтые (англ. yellow) фильтры. Они обозначаются буквами U, B и V соответственно. Вега была одной из шести звёзд класса А0V, которая использовалась для установки первоначальных значений для этой фотометрической системы. Средняя величина спектров этих звёзд была определена как U — B = B — V = 0 то есть яркость таких звёзд одинакова и в жёлтой, и в синей, и в ультрафиолетовой части спектра.

Фотометрические измерения Веги в 1920-х годах показали, что её блеск не постоянен, а слегка изменчив. Изменения блеска были очень малы, ± 0,03 величины, и поэтому длительное время астрономы не знали, является ли Вега переменной или постоянной звездой — техника того времени была слишком несовершенна. Более поздние измерения, в 1981 году в обсерватории Дэвида Дунлапа показали такое же, как в 30-х, слабое изменение блеска. После попытки отнести Вегу в какой-то конкретный класс переменных звёзд, было предположено, что Вега совершает случайные низкоамплитудные пульсации аналогичные таковым у δ Щита. Это одна из категорий переменных звёзд, изменения блеска которых вызвано собственными пульсациями из-за неустойчивости в недрах звезды. Однако переменность Веги по-прежнему спорна — другие астрономы не обнаружили никаких изменений в блеске Веги, хотя она относится к типу звёзд, в котором допускается переменность. Поэтому весьма вероятно, что неспособность зарегистрировать изменение блеска Веги вызваны несовершенностью оборудования или систематическими ошибками в измерениях. .

Вега была первой звездой, у которой был обнаружен пылевой диск. Это открытие было совершено в 1983 году при помощи Инфракрасной космической обсерватории (IRAS).
В 2006 году при помощи оптической интерферометрии с длинной базой была обнаружена асферичность Веги .

Условия наблюдения

Вега — звезда Северного полушария и имеет в настоящее время склонение 38 градусов. Она может быть видна почти в любой точке мира, кроме Антарктиды и самого юга Южной Америки, вплоть до 51° южной широты. В Северном полушарии, севернее 51 °C. Ш. Вега никогда не пересекает линию горизонта, а на приполярных и полярных широтах Северного полушария видна круглый год. Точку зенита Вега проходит примерно на широте Афин. На широте Москвы Вега не заходит и не пересекает линию горизонта, однако зимой из-за низкого положения Веги над горизонтом её наблюдение возможно только под утро или сразу после захода Солнца. Также Вега является незаходящей для большей части территории России. На юге России Вега пересекает линию горизонта, но, тем не менее, низко за горизонт не опускается. Наилучший сезон для наблюдения Веги — лето. Вега является одной из вершин Летнего треугольника, и наряду с Денебом и Альтаиром образует этот известный астеризм, который виден в Северном полушарии, на экваторе и в низких широтах южного полушария вплоть до широт 40°. На широте Москвы этот астеризм виден летом, осенью, и зимой вплоть до февраля.

Вега кульминирует 1 июля в полночь и в это время наступает её максимальное угловое расхождение с Солнцем. Именно в это время создаются наилучшие условия для наблюдения Веги с Земли, как в Северном, так и в Южном полушарии (в низких и умеренных широтах Южного полушария).

С течением времени, северное склонение Веги увеличится, по мере приближения звезды к Северному небесному полюсу в результате прецессии Земли — примерно через 12 тысяч лет Вега станет полярной звездой Северного полушария. Этой звездой Вега была 13 тысяч лет до н. э, и будет в 14 000 году н. э. В этот период Вега будет приближённо указывать на север, а вид неба сильно изменится — на широтах Харькова будут видны южные созвездия, такие как Южный Крест, Центавр, Муха, Волк. Сто тысяч лет назад самой яркой звездой неба был Канопус, ныне это Сириус, однако Вега была и будет одной из ярчайших звёзд неба, притом в будущем её блеск вырастет. Также в будущем увеличится и блеск Альтаира — другой яркой звезды астеризма Летнего треугольника.


Физические характеристики

Вега относится к спектральному классу A0V, поэтому при наблюдении Вега предстаёт перед наблюдателем белой звездой Главной последовательности. Основной источник энергии звезды — термоядерная реакция синтеза гелия из водорода в недрах при высокой температуре. Поскольку массивные звёзды расходуют водород быстрее, чем малые, продолжительность жизни Веги составит, по подсчётам учёных, один миллиард лет, что составляет одну десятую продолжительности жизни Солнца.

В отличие от Солнца, основным источником энергии на Веге служит не протон-протонная реакция, а так называемый CNO-цикл синтеза атомов гелия из атомов водорода с помощью посредников — углерода, азота и кислорода. Для этого необходима температура в 16 миллионов градусов Цельсия. Это выше, чем температура в недрах Солнца, но этот способ является одновременно и более эффективным, чем протон-протонная реакция. Этот цикл очень чувствителен к температуре, поэтому отвод тепла от центра звезды осуществляется не излучением, а конвекцией. Поэтому в Веге зона лучистого переноса располагается над конвективной, в то время как в Солнце — наоборот.

Энергетический поток от Веги был точно измерен различными способами и используется как эталон. Так при длине волны 548 нм плотность потока составляет 3650 Ян при допустимой погрешности 2 %. Вега имеет относительно плоский электромагнитный спектр в видимой области спектра, 350—800 нанометров, где плотность потока составляет 2000-4000 Ян. В инфракрасной части спектра плотность потока мала и равна около 100 Ян при длине волны в 5 микрометров. В спектре звезды доминируют линии поглощения водорода. Линии других элементов являются относительно слабыми, из них сильнейшими являются линии ионизированного магния, железа и хрома. Излучение Веги в рентгеновском диапазоне незначительно, что свидетельствует о том, что корона у Веги вообще отсутствует или же очень слабая.


Эволюция звезды


Вега образовалась приблизительно 350—510 миллионов лет назад, она значительно старше Сириуса, возраст которого оценивается в 240 миллионов лет. Учитывая достаточно высокую светимость Веги (сравнительно с Солнцем), исследователи предполагают, что продолжительность жизни Веги составит на стадии Главной последовательности примерно 1 миллиард лет, после чего Вега станет субгигантом и, наконец, красным гигантом. Последней стадией эволюции Веги станет сброс её оболочек и превращение в белый карлик. Сверхновой Вега стать не сможет, ей не хватит массы, так как для этого необходима масса минимум 5 масс Солнца. В таком виде, как сейчас, Вега просуществует ещё около примерно 500 миллионов лет, до того, как у неё кончится водородное топливо. Другими словами, Вега находится, как и Солнце, в середине своей жизни.

Вращение

Измеренный с помощью интерферометра, радиус Веги был оценён в 2,73± 0,01 радиуса Солнца, что на 60 % больше, чем радиус Сириуса. В то время как по теоретическим расчётам он должен лишь на 12 % превышать радиус Сириуса. Было предположено, что такая аномалия может быть вызвана большой скоростью вращения звезды вокруг своей оси. То есть Вега, в отличие от большинства звёзд, имеет не форму шара, а форму эллипсоида вращения, и в настоящее время видима с Земли практически или полностью со стороны полюса. Телескоп CHARA подтвердил это предположение.

Вега наблюдается с Земли практически со стороны полюса — от прямого обращения к Земле полюс отклонён всего на пять градусов. Скорость вращения на экваторе у Веги достигает 274 км/секунду (а период вращения вокруг своей оси равен 12,5 часов). Скорость вращения звезды — 93 % первой космической. Если бы скорость вращения превышала 293 километра в секунду, Вега бы разрушилась от центробежных сил. Такое быстрое вращение Веги привело к её эллипсовидной форме, её экваториальный диаметр на 23 % больше полярного. Полярный радиус равен 2,26 ± 0,07 радиуса Солнца, в то время как экваториальный 2,78 ± 0,02 радиуса Солнца.

Ускорение свободного падения на Веге также в значительной мере зависит от широты, поэтому температура поверхности на Веге сильно отличается. По теореме фон Цейпеля, светимость звёзд в районе полюсов выше. Это отражается в разнице температур между полюсами и экватором. В районе полюса она равна 9695 ± 20 K, в то время как вблизи экватора — на 2400 K меньше. Если бы мы могли Вегу видеть со стороны экватора, она бы показалась вдвое более тусклой.

Температурная разница также может означать наличие конвективной зоны вокруг экватора Если бы Вега была медленно вращающейся, сферически симметричной звездой, то её яркость была бы эквивалентна 57 светимостям Солнца. Эта яркость значительно больше светимости типичной звезды, имеющей такую массу. Таким образом, обнаружение вращения Веги позволило устранить данное противоречие, и полная болометрическая светимость Веги превышает солнечную в лишь в 37 раз.

Вега длительное время использовалась как эталонная звезда для калибровки телескопов. Знания о скорости вращения Веги и знание того угла, под которым мы её видим, помогло при настраивании интерферометров относительно этой звезды, и теперь диаметр звезды измерен точно.


Металличность


Понятие «металличность» в описании звезды означает содержание в ней элементов тяжелее гелия, так как все элементы, которые тяжелее гелия, в астрономии называются металлами. В фотосфере Веги мало таких элементов, всего 32 % от аналогичного солнечного показателя. Для сравнения, в фотосфере Сириуса содержится втрое больше металлов, чем в Солнце. Солнце же содержит множество элементов тяжелее гелия. Их содержание оценивается в 0,0172 ± 0,002 от общей массы (то есть Солнце примерно на 1,72 процента состоит из тяжёлых элементов). Вега же состоит из тяжёлых элементов всего на 0,54 %. Необычно низкая металличность Веги позволяет отнести Вегу к звёздам класса λ Волопаса. Причина такой низкой металличности для Веги (и других подобных звёзд спектрального класса A0-F0) остаётся неясной. Возможно, это обусловлено потерей массы звезды, однако этот процесс начинается лишь в конце жизни звезды — когда у неё кончается водородное топливо. Другой возможной причиной может быть формирование Веги из газопылевого облака с необычно низким содержанием металлов. Наблюдаемое соотношение гелия к водороду у Веги примерно на 40 % меньше, чем у Солнца. Это может быть вызвано исчезновением конвективной зоны гелия вблизи поверхности. Энергия из недр звезды передаётся вместо конвекции с помощью электромагнитного излучения, и это может быть причиной аномалий. Также причиной таких аномалий может быть диффузия.

Движение в пространстве

Радиальная скорость Веги— составляющая движения звезды вдоль луча зрения наблюдателя. Для звёзд и галактик одной из важнейших характеристик является смещение их спектра. Если спектр звезды или галактики смещён к красной части спектра, (красное смещение), то эта звезда или галактика удаляются от наблюдателя, и чем больше красное смещение в спектре, тем быстрее удаляется объект наблюдения. Хотя для звёзд это явление не столь значительно, тем не менее, другого способа вычислить скорость движения звезды относительно Земли нет. Точные измерения красного смещения Веги дали результат в −13,9 ± 0,9 км/секунду. Знак минус указывает на движение звезды к Земле.
Хотя в данный момент Вега всего лишь пятая по яркости звезда неба, в течение времени её блеск будет медленно расти из-за приближения к Солнечной системе.

Исследуя другие звёзды, похожие по возрасту и свойствам на Вегу, а также движущиеся сходным с Вегой образом, астрономы причислили Вегу к так называемой группе Кастора. Эта небольшая группа содержит около 16 звёзд, очень похожих на Вегу. К ней относятся следующие объекты: α Весов, α Цефея, Кастор, Фомальгаут и Вега. Все эти звёзды в пространстве движутся почти параллельно друг другу и с одинаковыми скоростями. Когда-то все эти звёзды сформировались в одном месте и в одно время, но затем стали гравитационно-независимыми, но как и в случае Сириуса, астрономы нашли свидетельства существования в прошлом данной группы. По подсчётам учёных, группа образовалась примерно 100—300 миллионов лет назад, и звёзды этой группы движутся примерно с одинаковой скоростью — примерно 16,5 километров в секунду.

Избыток инфракрасного излучения

Одним из первых серьёзных достижений в работе Инфракрасной астрономический обсерватории (IRAS) была регистрация значительного превышения потока инфракрасного излучения от Веги по сравнению с ожидаемым. Повышенная интенсивность излучения была обнаружена на длинах волн в 25, 60 и 100 микрометров, и эти волны исходили из пространства, имеющего угловой радиус в десять угловых секунд, что соответствует источнику излучения диаметром 80 а.е. Было предложено, что источником излучения являются мелкие частички, вращающиеся вокруг Веги и имеющие диаметр примерно один миллиметр. Частички же более мелкого диаметра будут выдуваться из системы световым давлением или упадут на звезду в результате эффекта Пойнтинга — Робертсона
. Этот эффект связан с тем, что переизлучаемые частицами пыли тепловые фотоны анизотропны в системе отсчёта, неподвижной относительно звезды — преобладает переизлучение в направлении движения пылинки. В результате пылинка теряет момент импульса и по спирали падает на звезду, а достаточно приблизившись к ней — испаряется. Этот эффект тем более существенен, чем ближе находится пылинка к звезде.

Измерения потока от Веги электромагнитного излучения с длиной волны в 193 микрометра показали, что, наоборот, в этой области спектра Вега является слабым источником света, что указало на то, что в какой-то другой области спектра (100 микрометров) идёт усиление потока. Причина такого парадокса — наличие пыли вокруг Веги. Мы наблюдаем окружающий звезду пылевой диск почти сверху, так как смотрим на Вегу почти с полюса. Кроме того, в центре этого диска имеется дыра радиусом почти 80 астрономических единиц. В центре этой дыры находится Вега. После обнаружения аномального излучения Веги были открыты и другие подобные звёзды. На 2002 год зарегистрировано порядка 400 «Вега-подобных» звёзд, среди которых Денебола, Бета Живописца, Фомальгаут, Эпсилон Эридана и др. Высказано предположение, что эти звёзды могут стать ключом к разгадке происхождения Солнечной системы.


Пылевой диск


В 2005 году космическим телескопом «Спитцер» были получены изображения Веги, а также окружающей звезду пыли в инфракрасном спектре, так как пыль свободно пропускает инфракрасное излучение. Было показано, что разные части пылевого диска — источники излучения разной длины волны. На длине волны 24 микрометра диск имеет размер 43 угловые секунды, что соответствует расстоянию от Веги 330 а. е., на 70 микрометрах — 70 угловых секунд (543 а. е.), а на 160 микрометрах — 105 угловых секунд (815 а. е.). Эти широкие и далёкие от звезды части состояли из мелких частиц размером от 1 до 50 микрометров в диаметре. Расстояние внутренней границы пыли от звезды оценивается в 71-102 а. е. или 11±2 угловых секунды. Такая чёткая граница диска возникла потому, что Вега своим излучением отталкивает частицы пыли, в то же время удерживая пылевой диск за счёт притяжения, поэтому пылевой диск относительно стабилен.

Общая масса пыли диска составляет 0,003 массы Земли, что эквивалентно объекту радиусом порядка 1000 км. Предполагается, что разрушение и превращение в пыль тела такой массы в результате столкновения маловероятно. Более вероятным представляется образование благодаря столкновению объектов меньшей массы дочерних тел, которые запустили каскад дробления, сталкиваясь друг с другом, а также с другими аналогичными объектами.

Время существования без подпитки новым материалом подобных пылевых структур — не более 10 млн лет. Если не происходит новых столкновений, они постепенно прекращают своё существование.

Наблюдения инфракрасного телескопа CHARA (Обсерватория Маунт-Вильсон) в 2006 году подтвердили наличие второго пылевого диска вокруг Веги, примерно на расстоянии 8 а.е. от звезды (около 1 000 000 000 километров). Эта пыль аналогична солнечному поясу астероидов, или же является результатом интенсивных столкновений между кометами или метеоритами, но может быть и формирующейся планетой. Возможно, пыль из этого диска служит причиной предполагаемой переменности Веги.

I like it 
Share 
0 views0 commentsadded 26.08.2011 in 17:48:05 by user V*

Random posts in group
 

Add comments can only registered users
 

 

 

 

 

 

Add banner
Support and site administrator   |   Best value advertising   |   Developers   |   Help   |   User Agreement




Rambler's Top100 bigmir)net TOP 100 TOPlist Рейтинг@Mail.ru


Website administration is not responsible for posted content.

Recommendation by age: 18+