61 Лебедь - 61 Cygni

61 Лебедь
Созвездие Лебедя map.svg
Красный circle.svg
Местоположение 61 Лебедя (обведено)
Данные наблюдений Epoch J2000.0       Equinox J2000.0
Созвездие Лебедь
61 Лебедь А
Прямое восхождение 21 ч 06 м 53.940 с
Склонение + 38 ° 44 ′ 57,90 ″
Видимая звездная величина (V) 5.21
61 Лебедь B
Прямое восхождение 21 ч 06 м 55,31 с
Склонение + 38 ° 44 ′ 31,4 ″
Видимая звездная величина (V) 6,05
Характеристики
61 Лебедь A
Спектральный тип К5В
Индекс цвета U − B +1,155
Индекс цвета B − V +1,139
Тип переменной BY Dra
61 Лебедь B
Спектральный тип K7V
Индекс цвета U − B +1,242
Индекс цвета B − V +1,320
Тип переменной Вспышка звезды
Астрометрия
61 Лебедь А
Радиальная скорость (R v ) -65,94 км / с
Собственное движение (μ) RA:  4164,174  мс / год
Декабрь:  3249,991  мс / год
Параллакс (π) 285.9949 ± 0,0599  мас
Расстояние 11,404 ± 0,002  LY
(3,4966 ± 0,0007  шт )
Абсолютная звездная величина  (M V ) 7,506
61 Лебедь B
Радиальная скорость (R v ) -64,43 км / с
Собственное движение (μ) RA:  4,105,786  мс / год
Декабрь:  3,155,759  мс / год
Параллакс (π) 286.0054 ± 0,0289  мас
Расстояние 11,404 ± 0,001  LY
(3,4964 ± 0,0004  шт )
Абсолютная звездная величина  (M V ) 8,228
Орбита
Компаньон 61 Лебедь B
Период (P) 678 ± 34 год
Большая полуось (а) 24,272 ± 0,592
Эксцентриситет (e) 0,49 ± 0,03
Наклон (i) 51 ± 2 °
Долгота узла (Ω) 178 ± 2 °
Эпоха периастра (T) 1709 ± 16
Аргумент периастра (ω)
(вторичный)
149 ± 6 °
Подробности
61 Лебедь А
Масса 0,70  М
Радиус 0,665 ± 0,005  R
Яркость 0,153 ± 0,01  л
Поверхностная сила тяжести (log  g ) 4,40  куб.
Температура 4526 ± 66  К
Металличность [Fe / H] –0.20  dex
Вращение 35,37 г
Возраст 6,1 ± 1  млрд лет
61 Лебедь B
Масса 0,63  М
Радиус 0,595 ± 0,008  R
Яркость 0,085 ± 0,007  л
Поверхностная сила тяжести (log  g ) 4.20  куб.
Температура 4077 ± 59  К
Металличность [Fe / H] –0,27  dex
Вращение 37,84 г
Возраст 6,1 ± 1  млрд лет
Прочие обозначения
GJ 820 A / B , Струве 2758, ADS 14636, V1803 Cygni, GCTP 5077.00
61 Лебедь A : V1803  Лебедь, HD  201091, HIP  104214, HR  8085, BD + 38 ° 4343, LHS  62, SAO  70919
61 Лебедь B : HD  201092, HIP  104217, HR  8086, BD + 38 ° 4344, LHS  63
Ссылки на базы данных
SIMBAD Система
А
B

61 Лебедь / с ɪ ɡ н я / является двойной звездой системы в созвездии Лебедя , состоящую из пары К-типа карликовых звезд , что орбиты друг с другом в течение около 659 лет. Имея видимую величину 5,20 и 6,05 соответственно, их можно увидеть в бинокль в городском небе или невооруженным глазом в сельской местности без фотозагрязнения .

61 Лебедь впервые привлек внимание астрономов, когда его большое собственное движение впервые было продемонстрировано Джузеппе Пиацци в 1804 году. В 1838 году Фридрих Бессель измерил его расстояние от Земли примерно на 10,4  световых года , что очень близко к фактической величине примерно в 11,4 световых лет. годы; это была первая оценка расстояния для любой звезды, кроме Солнца , и первая звезда, у которой был измерен звездный параллакс . Среди всех звезд или звездных систем, перечисленных в современном Каталоге Hipparcos , 61 Лебедь имеет седьмое место по величине собственного движения и самое высокое среди всех видимых звезд или систем.

В течение двадцатого века несколько разных астрономов сообщили о свидетельствах массивной планеты, вращающейся вокруг одной из двух звезд, но недавние высокоточные наблюдения за лучевой скоростью показали, что все такие утверждения были необоснованными. На сегодняшний день наличие планет в этой звездной системе не подтверждено.

Имя

61 Лебедь относительно тусклый, поэтому он не появляется на древних звездных картах, а также не имеет названия в западной или китайской системах .

Название «61 Лебедь» является частью обозначения Флемстида, присвоенного звездам. Согласно этой схеме обозначений, разработанной Джоном Флемстидом для каталогизации своих наблюдений, звезды определенного созвездия нумеруются в порядке их прямого восхождения , а не греческими буквами, как в обозначении Байера . Звезда не появляется под этим именем в Historia Coelestis Britannica Флэмстида , хотя он заявил, что 61 Cygni фактически соответствует тому, что он назвал 85 Cygni в издании 1712 года. Его также называли «звездой Бесселя» или «летающей звездой Пьяцци».

История наблюдений

Ранние наблюдения

Первое хорошо зарегистрированное наблюдение звездной системы с помощью оптических инструментов было сделано Джеймсом Брэдли 25 сентября 1753 года, когда он заметил, что это двойная звезда. Уильям Гершель начал систематические наблюдения 61 Лебедя в рамках более широкого исследования двойных звезд. Его наблюдения привели к выводу, что двойные звезды были достаточно разделены, чтобы показывать разные параллаксные движения в течение года, и надеялся использовать это как способ измерения расстояния до звезд.

GIF, показывающий собственное движение звездной системы с интервалом в год.
61 Лебедя, показывающее собственное движение (движение с нашей точки зрения) с интервалом в один год в начале 21 века.

В 1792 году Джузеппе Пиацци заметил высокое собственное движение, когда сравнил свои собственные наблюдения 61 Лебедя с наблюдениями Брэдли, сделанными 40 годами ранее. Это привело к значительному интересу к 61 Лебедю со стороны современных астрономов и постоянным наблюдениям за ним с тех пор. Повторные измерения Пиацци привели к окончательной оценке его движения, которую он опубликовал в 1804 году. Именно в этой записи он окрестил систему «Летающей звездой».

Пиацци отметил, что это движение означало, что это, вероятно, одна из самых близких звезд, и предположил, что это будет главным кандидатом для попытки определить ее расстояние с помощью измерений параллакса, наряду с двумя другими возможными вариантами , Дельта Эридани и Му Кассиопеи .

Измерение параллакса

Вскоре к этой задаче взялись многие астрономы, в том числе попытки Франсуа Араго и Клода-Луи Матье в 1812 году, которые зафиксировали параллакс в 500  миллисекунд ( мсек ), а Кристиан Генрих Фридрих Петерс использовал данные Араго для вычисления значения 550 мсек. Петерс рассчитал лучшее значение, основываясь на наблюдениях, сделанных Бернхардом фон Линденау в Зеебурге между 1812 и 1814 годами; он рассчитал, что это 470 ± 510 мсек. дуги. Фон Линденау уже отмечал, что он не видел параллакса, и, как указал Фридрих Георг Вильгельм фон Струве после своей собственной серии испытаний между 1818 и 1821 годами, все эти числа более точны, чем точность используемого инструмента.

Фридрих Вильгельм Бессель внес заметный вклад в 1812 году, когда он использовал другой метод измерения расстояния. Предположив, что период обращения двух звезд в двойной системе составляет 400 лет, он оценил расстояние между ними, которое для этого потребуется, а затем измерил угловое расстояние между звездами. Это привело к значению 460 мсек. Дуги. Затем он провел прямые измерения параллакса в серии наблюдений между 1815 и 1816 годами, сравнив его с шестью другими звездами. Два набора измерений дали значения 760 и 1320 мсек. Дуги. Все эти оценки, как и предыдущие попытки других, сохранили большую неточность, чем измерения.

Когда Йозеф фон Фраунгофер изобрел гелиометр нового типа , Бессель провел еще одну серию измерений с помощью этого устройства в 1837 и 1838 годах в Кенигсберге . Он опубликовал свои результаты в 1838 году со значением 369,0 ± 19,1 мсек. Дуги для A и 260,5 ± 18,8 для B , и оценил, что центральная точка находится в 313,6 ± 13,6. Это соответствует расстоянию около 600 000 астрономических единиц или около 10,4 световых лет. Это было первое прямое и надежное измерение расстояния до звезды, отличной от Солнца. Его измерение был опубликован незадолго до подобных измерений параллакс Vega по Струве и Альфа Центавра по Томас Хендерсон в том же году. Бессель продолжал проводить дополнительные измерения в Кенигсберге, опубликовав в общей сложности четыре полных цикла наблюдений, последний из которых был проведен в 1868 году. Лучшие из них помещали центральную точку на 360,2 ± 12,1 мсек. Дуги, сделанную во время наблюдений в 1849 году. Это близко к принятому в настоящее время значение 287,18 мсек. дуги (что дает 11,36 световых лет).

Всего через несколько лет после измерения Бесселя, в 1842 году Фридрих Вильгельм Аргеландер заметил, что Грумбридж 1830 имел еще большее собственное движение, и 61 Лебедь стал вторым по величине известным. Позднее он был перемещен дальше вниз по списку с помощью звезда каптейна и звезда Барнарда . 61 Лебедь занимает седьмое место по величине собственного движения среди всех звездных систем, перечисленных в современном Каталоге Hipparcos , но сохраняет титул наивысшего собственного движения среди звезд, видимых невооруженным глазом.

Бинарные наблюдения

Из-за большого углового разноса между 61 Лебедем A и B и, соответственно, медленного орбитального движения, изначально было неясно, были ли две звезды в системе 61 Лебедя гравитационно связанной системой или просто скоплением звезд . Фон Струве впервые выступил за его статус двоичной системы в 1830 году, но вопрос оставался открытым.

Однако к 1917 году уточненные измеренные различия параллаксов показали, что разделение было значительно меньше. Двойная природа этой системы была ясна к 1934 году, и элементы орбиты были опубликованы.

В 1911 году Бенджамин Босс опубликовал данные, указывающие на то, что система 61 Лебедя была членом сопутствующей группы звезд. Эта группа, состоящая из 61 Лебедя, была позже расширена до 26 потенциальных членов. Возможные члены: Beta Columbae , Pi Mensae , 14 Tauri и 68 Virginis . Космические скорости этой группы звезд колеблются от 105 до 114 км / с относительно Солнца.

Наблюдения, проведенные программами поиска планет, показывают, что оба компонента имеют сильные линейные тенденции в измерениях лучевой скорости .

Любительское наблюдение

Наблюдатель в бинокль 7 × 50 может найти 61 Cygni в двух бинокулярных полях к юго-востоку от яркой звезды Денеб . Угловое разделение двух звезд немного больше , чем угловой размер от Сатурна (16-20 "). Таким образом, при идеальных условиях обзора двойная система может быть разрешена телескопом с апертурой 7 мм. Это вполне соответствует возможностям диафрагмы типичного бинокля, хотя для разрешения двоичного изображения требуется устойчивое крепление и 10-кратное увеличение. С разделением 28 угловых секунд между составляющими звёздами, 10-кратное увеличение даст видимое разделение в 280 угловых секунд, что выше общепринятого предела разрешения глаз, составляющего 4 угловых минуты или 240 угловых секунд.

Характеристики

Несмотря на то, что невооруженным глазом это кажется одиночной звездой, 61 Лебедя представляет собой широко разделенную двойную звездную систему, состоящую из двух звезд главной последовательности K-класса (оранжевые) , более яркой 61 Лебедя A и более слабой 61 Лебедя B, которые имеют видимый вид. магнитуды 5,2 и 6,1 соответственно. Обе они выглядят как звезды старого диска , предполагаемый возраст которых старше Солнца. Находясь на расстоянии чуть более 11 световых лет, это 15-я по величине известная звездная система к Земле (не считая Солнца). 61 Лебедя А четвертое ближайшая звезда , которая видна невооруженным глазом в середине широт северных наблюдателей, после того, как Сириус , Эпсилон Эридана , и Процион A . Эта система приблизится примерно к 20 000 н.э. , когда расстояние от Солнца будет около 9 световых лет. Меньше и тусклее, чем Солнце, 61 Лебедь A имеет около 70 процентов солнечной массы , 72 процента своего диаметра и примерно 8,5 процента светимости, а 61 Лебедь B имеет примерно 63 процента солнечной массы, 67 процентов своего диаметра. и 3,9 процента его светимости. 61 Долгосрочная стабильность Лебедя А привела к тому, что он был выбран в качестве «якорной звезды» в системе классификации Моргана – Кинан (МК) в 1943 году и с тех пор служил «якорной точкой» K5 V. Начиная с 1953 года, 61 Cygni B считалась стандартной звездой K7 V (Johnson & Morgan 1953, Keenan & McNeil 1989).

Диаграмма, показывающая сравнение размеров двух звезд двойной системы 61 Лебедя и Солнца.
Сравнение размеров Солнца (слева), 61 Лебедя A (внизу) и 61 Лебедя B (вверху справа).

61 Лебедя A - типичная переменная звезда BY Дракона, обозначенная как V1803 Cyg, а 61 Лебедя B - переменная звезда типа вспышки, названная HD 201092, с их величинами, изменяющимися соответственно 5,21 В и 6,03. Две звезды вращаются вокруг своего общего барицентра за период 659 лет со средним расстоянием около 84  а.е. - 84 раза больше расстояния между Землей и Солнцем. Относительно большой эксцентриситет орбиты 0,48 означает, что две звезды разделены примерно 44 а.е. в перицентрике и 124 а.е. в апоапсисе . Неторопливая орбита пары затрудняет определение их соответствующих масс, и точность этих значений остается несколько спорной. В будущем этот вопрос может быть решен с помощью астросейсмологии . 61 Лебедь A примерно на 11% больше массы, чем 61 Лебедь B.

Система имеет цикл активности, который намного более выражен, чем цикл солнечных пятен . Это сложный цикл деятельности, который колеблется в пределах 7,5 ± 1,7 года. Активность звездных пятен в сочетании с вращением и хромосферной активностью является характеристикой переменной BY Draconis. Из-за дифференциального вращения период вращения поверхности этой звезды варьируется по широте от 27 до 45 дней, в среднем 35 дней.

Диаграмма, показывающая траекторию 61 Лебедя B относительно точки А, если смотреть с Земли и сверху.
Орбитальное движение компонента B относительно компонента A, если смотреть с Земли, а также его истинный вид при виде спереди. Временные шаги составляют примерно 10 лет.

Отток звездного ветра из компонента A создает пузырь внутри местного межзвездного облака. Вдоль направления движения звезды в пределах Млечного Пути это простирается на расстояние 30 а.е., или примерно на орбитальное расстояние Нептуна от Солнца. Это меньше, чем разделение между двумя компонентами 61 Лебедя, и поэтому у них, скорее всего, нет общей атмосферы. Компактность астросферы , вероятно, связана с малым истечением массы и относительно высокой скоростью через местную межзвездную среду.

61 Лебедь B демонстрирует более хаотичную картину изменчивости, чем A, со значительными кратковременными вспышками. Периодичность общего цикла активности звезды B составляет 11,7 года. Обе звезды проявляют звездную вспышечную активность, но хромосфера звезды B на 25% активнее, чем у 61 Лебедя A. В результате дифференциального вращения период вращения меняется. по широте от 32 до 47 дней при среднем периоде 38 дней.

Есть некоторые разногласия по поводу эволюционного возраста этой системы. Кинематические данные дают оценку возраста около 10  млрд лет . Гирохронология , или определение возраста звезды на основе ее вращения и цвета, дает средний возраст 2,0 ± 0,2 млрд лет . Возраст, основанный на хромосферной активности для A и B, составляет 2,36 млрд лет и 3,75 млрд лет соответственно. Наконец, оценки возраста с использованием метода изохрон, который включает подгонку звезд к эволюционным моделям, дают верхние пределы в 0,44 млрд лет и 0,68 млрд лет. Однако эволюционная модель 2008 года с использованием кода CESAM2k из обсерватории Лазурного берега дает оценку возраста пары в 6.0 ± 1.0 млрд лет .

Требования планетной системы

В разных случаях утверждалось, что у 61 Лебедя могли быть невидимые маломассивные спутники, планеты или коричневый карлик . Кая Strand из Sproul обсерватории под руководством Питера ван де Камп , сделал первый подобный иск в 1942 году , используя наблюдения , чтобы обнаружить крошечные , но систематические вариации орбитальных движений 61 Лебедя А и В. Эти возмущения предположил , что третье тело Около 16 масс Юпитера должны вращаться вокруг 61 Лебедя А. Сообщения об этом третьем теле послужили источником вдохновения для научно-фантастического романа Хэла Клемента 1953 года « Миссия гравитации» . В 1957 году ван де Камп сузил свои неопределенности, заявив, что объект имел массу в восемь раз больше, чем Юпитер, расчетный период обращения 4,8 года и большую полуось 2,4 а.е., где 1 а.е. - среднее расстояние от Земля к Солнцу. В 1977 году советские астрономы из Пулковской обсерватории под Санкт-Петербургом предположили, что система включает три планеты: две планеты-гиганты с массой шести и двенадцати Юпитера около 61 Лебедя A и одну планету-гигант с семью массами Юпитера около 61 Лебедя B.

В 1978 году Вульф-Дитер Хайнц из обсерватории Спроул доказал, что эти утверждения были ложными, поскольку они не смогли обнаружить никаких доказательств такого движения вплоть до шести процентов массы Солнца, что примерно в 60 раз превышает массу Юпитера .

В 2018 году анализ второго выпуска данных (DR2) космического корабля Gaia выявил значительные аномалии собственного движения на орбитах двойных звезд вокруг друг друга; звезды не вращались вокруг своего центра масс, а 61 Лебедя B также вращались слишком медленно для своей предполагаемой массы. Эти аномалии, вместе взятые, указывают на возможное присутствие возмущающего третьего объекта на орбите около 61 Лебедя B.

Обитаемая зона 61 Лебедя A, определяются как те места , где жидкая вода может присутствовать на условиях Земли как планеты, является 0.26-0.58  AU . Для 61 Cygni B обитаемая зона составляет 0,24–0,50 а.е.

Уточнение планетарных границ

Поскольку вокруг какой-либо звезды пока не обнаружено никаких планетных объектов, команда обсерватории Макдональд установила ограничения на присутствие одной или нескольких планет около 61 Лебедя A и 61 Лебедя B с массами от 0,07 до 2,1 массы Юпитера и средним расстоянием от 0,05 до 0,05. и 5,2 AU.

Из-за близости этой системы к Солнцу она часто вызывает интерес у астрономов. Обе звезды были выбраны НАСА в качестве целей "Уровня 1" для предлагаемой миссии оптической космической интерферометрии . Эта миссия потенциально способна обнаруживать планеты с массой всего в 3 раза больше Земли на орбитальном расстоянии 2 а.е. от звезды.

Измерения этой системы, по-видимому, обнаружили избыток дальнего инфракрасного излучения , превышающего то, что излучается звездами. Такой избыток иногда связывают с пылевым диском , но в этом случае он находится достаточно близко к одной или обеим звездам, поэтому не может быть разрешен с помощью телескопа. В исследовании 2011 года с использованием интерферометра Кека Нуллера не удалось обнаружить экзозодиакальную пыль около 61 Лебедя А.

Объект исследования биосигнатур

Две звезды входят в число пяти парадигм (все близкие звезды), перечисленных среди тех звезд K-типа, которые находятся в «зоне наилучшего восприятия» между звездами солнечного аналога и звездами M с точки зрения вероятности развития жизни, согласно анализу Джады Арни из НАСА. Центр космических полетов Годдарда.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

внешние ссылки

Координаты : Карта неба 21 ч 06 м 53,9434 с , + 38 ° 44 ′ 57,898 ″.