За Бетельгейзе и Орлом наблюдают уже более 2000 лет. Астрономы могут использовать это, чтобы узнать свой возраст

Звезды обычно развиваются недостаточно быстро, чтобы люди заметили, что они меняются в течение одной жизни. Даже сто жизней этого не сделают — астрономические процессы очень медленные. Но не всегда. Есть некоторые этапы звездной эволюции, которые происходят быстро, и когда они происходят, их можно проследить. новый бумага В сообщении на ArXiv на прошлой неделе используются астрономические наблюдения, найденные в древнеримских текстах, средневековых астрономических записях и рукописях китайской династии Хань, чтобы проследить недавнюю эволюцию многих ярких звезд, включая красного гиганта Антарес и Бетельгейзе: одну из самых динамичных звезды нашего региона. небо. Основываясь на наблюдениях из исторических записей, в документе предполагается, что Бетельгейзе, возможно, недавно прошла через «щель Герцшпрунга», переходную фазу между звездой главной последовательности и ее нынешней классификацией как красный гигант-гигант.

Если бы вы просканировали все звезды на ночном небе на предмет их цвета и яркости, вы бы увидели, что большинство звезд попадают в определенную структуру, известную как главная последовательность (фаза горения водорода в жизни звезды), и меньшее количество звезд падает. во вторую категорию гигантов (умирающие звезды, поглотившие весь водород в своем ядре). Обследование звезд таким образом и нанесение их на график называется диаграммой Герцшпрунга-Рассела, и это полезный инструмент для понимания звездной эволюции. Ключевой особенностью диаграммы является явный разрыв между главной последовательностью и звездами-гигантами, известный как разрыв Герцшпрунга. Этот зазор на самом деле не означает, что внутри этого промежутка нет звезд — он просто означает, что звезды не остаются там очень долго. Это фазовый переход, который можно пересечь за несколько тысяч лет, а значит, поймать звезду в середине фазы — большая редкость — отсюда и пробел на диаграмме.

Если повезет, этот кратковременный переход теоретически можно будет наблюдать в письменных исторических записях человечества для любого количества звезд.

Удалите всю рекламу во Вселенной сегодня

Присоединяйтесь к Patreon всего за 3 доллара!

Получите опыт без рекламы на всю жизнь

Главные кандидаты для такого исследования — близкие ярко-красные звезды-гиганты, видимые невооруженным глазом — а значит, их можно было наблюдать и изучать до современных телескопических линз. Некоторые прекрасные примеры включают Антарес, переменный красный гигант в созвездии Скорпиона, и Бетельгейзе (правое плечо Ориона), звезду возрастом около 10 миллионов лет, которая больше не сжигает водород в своем ядре. Ожидается, что приближаясь к концу своей жизни, Бетельгейзе взорвется и превратится в драматическую сверхновую где-то в ближайшие 100 000 лет (с астрономической точки зрения, это не очень долго).

Большая часть наших знаний об этих звездах основана на недавних наблюдениях. Однако современные методы дистанционного зондирования не совершенны, и полезно иметь несколько избыточных методологий для расчета стадий звездной эволюции. Таким образом, исторические записи могут помочь подтвердить или ограничить современные астрофизические предсказания.

Историческое свидетельство: Бетельгейзе в переходе, два препятствия, которые не меняются

Основным признаком перехода через паузу Герцшпрунга является изменение цвета в сторону красного конца спектра. Таким образом, исторические описания Бетельгейзе или Антареса, которые относятся к чему-то другому, кроме красного, предполагают недавнюю передачу.

У вас может возникнуть соблазн отклонить исторические тексты как потенциально вводящие в заблуждение или неточные, кроме того, расплывчатое описание звезды как «красноватой» бесполезно с научной точки зрения по сегодняшним стандартам. Но реальная ценность исторических документов возникает, когда древние писатели сравнивают различные астрономические тела: например, Бетельгейзе с Сатурном или Антарес с Марсом. Эти типы данных дают нам более измеримый, хотя и приблизительный набор данных для работы, потому что мы можем проводить те же сравнения в сегодняшнем небе с помощью современного оборудования.

Именно такие данные удалось найти авторам статьи во главе с Ральфом Нойхаузером (AIU Jena). Просматривая различные исторические записи, они обнаружили множество ранних описаний ярких гигантов, таких как Бетельгейзе и Антарес. Это был один из основных источников Бетельгейзе. Д астрономикаримский текст, приписываемый Гаю Юлию Гигину (64 г. до н.э. — 17 г. н.э.), хранителю Палатинской библиотеки во время правления Августа Цезаря. Д астрономика В дословном переводе говорится, что «звезда солнца… тело большое [i.e. bright], цвет/огненная окраска/горение; Подобно той звезде на правом плече Ориона [i.e. Betelgeuse]…много сказано, что эта звезда [the star] от Сатурна».

Между прочим, традиция называть Сатурн «солнечной звездой», как это делает Гигин, восходит к Ранние вавилонские тексты, и, возможно, возник потому, что движение Сатурна по небу является наиболее постоянным из всех планет, и его коллегиальный период (его видимое движение по небу) точно соответствует продолжительности солнечного года. Гигин описывает цвет Бетельгейзе как похожий на Сатурн, который явно не красный (Марс был бы очевидным сравнением с красной звездой). Это указывает на то, что в течение почти двух тысяч лет Бетельгейзе, возможно, не вступила в свою нынешнюю стадию жизни в качестве сверхъестественного красного гиганта.

Второй римский источник столетием позже, Альмагестперечисляет самые яркие красные звезды на небе, включая Антарес, но Бетельгейзе явно отсутствует в списке.

Тем временем Сыма Цянь (145–87 гг. до н. э.), «главный архивариус» династии Западная Хань в Китае, написал по всему миру трактат о небесных телах под названием Шу Тяньгуань. В этой рукописи Сыма Цянь описывает Бетельгейзе Близнецов как желтую, а Бетельгейзе Близнецов — как красную. Этот благоприятный отчет из совершенно другой культуры подтверждает аргументы в пользу обесцвечивания Бетельгейзе за последние 2000 лет.

Почти 1000 лет спустя Ибн Кутейба (828–889 гг. н.э.), исламский ученый из Аббасидского халифата, описал Петихос как красноватый, как и астроном Тихо Браге (1546–1601 гг. н.э.) несколько столетий спустя. Коренная гавайская устная традиция также описывает Бетельгейзе красным цветом. Эти три примера явно характеризуют звезду иначе, чем ее старшие коллеги, и больше соответствуют недавним наблюдениям.

На протяжении всей письменной истории, если верить этим рассказам, Антарес, по-видимому, оставался неизменно ярко-красным, который от Бетельгейзе превратился из желтого в красный.

Делаем выводы: задачи исторической астрономии

Сочетание истории и астрономии может дать ценную информацию о недавнем развитии (с астрологической точки зрения) ночного неба, но это не идеальная наука, и к ней нужно подходить осторожно. Одной из проблем этой методологии является сложность точного датирования древних текстов. Большинство древних рукописей сохранились не в оригинале, а в виде копий, копируемых на протяжении веков в монастырях, библиотеках и рукописях. Таким образом, точные даты могут быть неопределенными, а работы могут быть неправильно отнесены к авторам. Есть вероятность, например, что Д астрономика Его ошибочно приписывают Гигину, и на самом деле это документ 2-го века, а не 1-го, потому что он, кажется, заимствовал часть своей структуры из 2-го века. Альмагест. Хорошая новость в том, что по астрологическим меркам столетие или два не имеют большого значения.

Второе, что может смутить современных исследователей, — это культурные влияния, составляющие язык античных авторов. Тяньгуань ШуНапример, он группирует цвета звезд в 5 категорий: красный, синий, желтый, черный и белый. Эти цвета на самом деле не соответствуют визуальным описаниям («черные» звезды буквально не имеют большого значения, хотя они могут означать «темный» или «темный»). Вместо этого пять цветов исходят из китайской философии Усин, где цвета соответствуют пяти элементам (земля, дерево, металл, огонь и вода), которые подчеркивают циклические изменения в природе, политике и физиологии человека. Цветовые комбинации усин не являются надежными маркерами форм объективного наблюдения. Однако они представляют собой отдельные классы, которые можно использовать для сравнения — например, красные звезды явно отличаются от голубых звезд. Это означает, что размещение Бетельгейзе в другом классе от Антареса, вероятно, отражает реальную, заметную разницу, даже если точный цвет каждого класса неизвестен.

Сравнение древнего текста с современными заметками: что мы знаем?

Недавние оценки показывают, что Бетельгейзе находилась в фазе красного гиганта своего жизненного цикла, по крайней мере, несколько тысяч лет и могла просуществовать до 140 000 лет (по лучшим оценкам, она находится в фазе красного гиганта). Около 40 000 лет). Исторические данные свидетельствуют о том, что истина может лежать на новом конце этого диапазона. Хотя это не является убедительным доказательством, исторические записи также не следует игнорировать. В конце концов, современные астрономические знания, по словам Исаака Ньютона, «стоят на плечах гигантов»: «Наше нынешнее понимание возможно только благодаря прозрениям, сделанным предыдущими поколениями. Судя по писаниям и устным рассказам, которые они оставили после себя, наши предки могли чему-то научить нас даже сейчас.

Учить больше:

Прочтите статью здесь: R. Neuhäuser et al. , «Эволюция цвета Бетельгейзе и Антареса за два тысячелетия, взятая из исторических записей, как новое ограничение массы и возраста». Препринт ArXiv.

Основное изображение: Впечатление художника от Антареса. Предоставлено: М. Корнмессер/ESO.