Ригель
Ригель — ярчайшая звезда созвездия Ориона, бело-голубой сверхгигант и одна из самых ярких звёзд земного неба. Его видимая звёздная величина близка к +0,13, а расстояние составляет около 860 световых лет. Ригель излучает в десятки тысяч раз больше энергии, чем Солнце, и остаётся хорошо видимым невооружённым глазом, несмотря на огромную удалённость.[1][2]
Светящаяся точка в нижней части фигуры Ориона представляет кратную систему. Основной компонент Ригель A — массивный сверхгигант радиусом примерно 70 солнечных. На расстоянии около девяти угловых секунд от него видна значительно более слабая группа горячих звёзд. В небольшой телескоп слабый спутник теряется в сиянии главной звезды, поэтому разделение пары зависит от качества атмосферы и оптики.
Положение и наблюдение
Ригель имеет байеровское обозначение β Ориона — β Orionis. Буква β обычно присваивалась второй по яркости звезде созвездия, однако Ригель в среднем превосходит Бетельгейзе. Их порядок может меняться из-за переменности Бетельгейзе.
В традиционном рисунке созвездия Ригель отмечает левую ногу охотника. Он находится по другую сторону Пояса Ориона от красноватой Бетельгейзе. Контраст двух звёзд хорошо заметен невооружённым глазом: цвет Ригеля определяется более высокой температурой поверхности, а Бетельгейзе излучает основную часть видимого света в красной и оранжевой областях спектра.
В Северном полушарии Орион лучше всего наблюдается зимними вечерами. Ригель восходит вслед за Поясом Ориона и поднимается выше всего над южной частью горизонта. В Южном полушарии созвездие видно перевёрнутым относительно привычных европейских карт, но Ригель остаётся одной из самых заметных звёзд летнего неба.
Вместе с Сириусом, Проционом, Поллуксом, Капеллой и Альдебараном Ригель входит в астеризм Зимний шестиугольник. Его большой размер позволяет использовать фигуру для поиска нескольких созвездий даже при умеренной городской засветке.
Расстояние
Параллакс Ригеля равен 3,78 ± 0,34 миллисекунды дуги. Этому соответствует расстояние около 264 парсек, или 860 ± 80 световых лет.[1] Ошибка в несколько десятков световых лет существенно влияет на вычисление светимости, поскольку она пропорциональна квадрату расстояния.
Протяжённая атмосфера сверхгиганта усложняет астрометрию. Яркость и форма поверхности немного меняются, поэтому центр света не всегда совпадает с геометрическим центром звезды. Ригель также слишком ярок для части стандартных режимов высокоточных звёздных обзоров.
Независимое измерение, объединившее спектроскопию и интерферометрию области формирования линии водорода Hα, дало расстояние 260 ± 20 парсек. Результат согласуется с параллаксом при модели со светимостью 123 тысяч солнечных.[3] При использовании более высокой модельной светимости та же методика приводит к большему расстоянию, поэтому физические параметры Ригеля продолжают уточняться.
Размеры и физические характеристики
Температура поверхности Ригеля близка к 12 000 K — примерно вдвое выше солнечной. Спектральный класс B8 Ia указывает на горячий сверхгигант с высокой светимостью и низкой поверхностной гравитацией.[1][2]
Радиус главного компонента составляет около 70 радиусов Солнца, то есть примерно 49 млн километров. Если поместить Ригель в центр Солнечной системы, его поверхность простиралась бы дальше орбиты Меркурия. Диаметр звезды достигал бы примерно 98 млн километров.[2]
Масса Ригеля A оценивается в 17 ± 3 массы Солнца. При такой массе вещество в ядре сжимается и нагревается значительно сильнее, чем в Солнце, а водород расходуется гораздо быстрее. Поэтому возраст сверхгиганта измеряется миллионами, а не миллиардами лет.[2]
Оценки полной светимости лежат примерно от 66 тысяч до 123 тысяч светимостей Солнца.[2][3] Большой диапазон связан с расстоянием и выбором модели атмосферы. Значительная доля энергии выходит в ультрафиолетовом диапазоне и не воспринимается человеческим глазом.
Средняя плотность Ригеля в десятки тысяч раз меньше солнечной. Огромная внешняя оболочка состоит из разреженной плазмы, а сравнительно слабое притяжение у видимой поверхности позволяет газу покидать звезду.
Атмосфера и звёздный ветер
Внешние слои Ригеля постепенно переходят в звёздный ветер. Газ ускоряется примерно до 230 км/с, а ежегодная потеря массы составляет около (1,5 ± 0,4) × 10−7 массы Солнца.[4]
За один год Ригель выбрасывает в пространство в миллионы раз больше вещества, чем Солнце. Поток не является постоянным: плотность, скорость и геометрия газа меняются. Наиболее заметно это проявляется в форме линии Hα, которая образуется в протяжённой области над фотосферой.
Интерферометрия разрешает область формирования Hα как объект большего диаметра, чем видимый диск звезды. В разные эпохи измерения показывают изменения примерно на 20 % в темпе потери массы и отдельные усиленные выбросы вещества.[5]
Потеря вещества влияет на последующую эволюцию сверхгиганта. Она уменьшает массу водородной оболочки и определяет, с каким запасом вещества звезда подойдёт к коллапсу ядра.
Переменность и пульсации
Ригель относится к переменным типа α Лебедя. Его блеск обычно меняется между звёздными величинами +0,05 и +0,18.[2] Колебания невелики, но хорошо измеряются фотометрическими приборами.
Поверхность звезды участвует сразу в нескольких пульсациях. За шесть лет спектроскопических наблюдений обнаружено 19 значимых режимов с характерными временами от 1,21 до 74,7 суток.[6]
Большинство колебаний относится к гравитационным модам: возвращающей силой для смещённого вещества служит плавучесть в слоях с разной плотностью. Эти волны распространяются глубже акустических колебаний и несут сведения о строении внутренних областей.
Несколько периодов складываются и гасят друг друга, поэтому кривая блеска не повторяется строго. Пульсации изменяют лучевую скорость, профиль спектральных линий и состояние основания звёздного ветра.
Кратная система
Главный компонент Ригель A настолько ярче остальных, что система не разделяется невооружённым глазом. Визуальный спутник находится примерно в 9 угловых секундах от сверхгиганта и имеет звёздную величину около +6,8. Разница блеска составляет приблизительно шесть с половиной звёздных величин — главный компонент светит в видимом диапазоне в сотни раз ярче.[7]
При расстоянии системы наблюдаемое угловое разделение соответствует нескольким тысячам астрономических единиц. Полный оборот внешних компонентов должен занимать десятки тысяч лет, поэтому за время систематических наблюдений их взаимное положение изменилось лишь немного.[7]
Слабый компонент сам представляет тесную группу горячих звёзд, обозначаемых буквами B и C; в каталогах указан и ещё более слабый компонент D. Такая иерархическая структура позволяет удалённым звёздам сохранять устойчивые орбиты вокруг общего центра масс.
Название Ригель в строгой номенклатуре относится к компоненту A. Для наблюдателя без телескопа свет остальных участников системы практически не влияет на видимый блеск.
Эволюция
Ригель сформировался как горячая звезда главной последовательности с массой порядка двух десятков солнечных. Высокая температура ядра обеспечивала быстрое превращение водорода в гелий через углеродно-азотно-кислородный цикл.
После исчерпания водорода в центральной области ядро сжалось, а внешние слои расширились. Звезда покинула главную последовательность и стала голубым сверхгигантом. Её современное положение допускает как первое движение в сторону стадии красного сверхгиганта, так и возвращение к более высокой температуре после прежнего расширения; химический состав и спектр пока не позволяют окончательно выбрать один путь.
Модели, воспроизводящие часть наблюдаемых пульсаций, описывают Ригель как звезду, в ядре которой уже горит гелий, а в окружающем слое продолжается горение водорода.[8] Вывод зависит от параметров вращения, перемешивания и потери массы.
В дальнейшем в недрах будут последовательно возникать более тяжёлые элементы. После образования железного ядра выделение энергии термоядерным синтезом прекратится, ядро коллапсирует, а внешние слои будут выброшены вспышкой сверхновой II типа. Остатком станет нейтронная звезда или чёрная дыра; конкретный исход определяется массой ядра к моменту коллапса.
Название
Имя Ригель происходит от арабского выражения риджль аль-джаузā — «нога аль-Джаузы», то есть персонажа, соответствующего Ориону. Название прямо отражает положение звезды в традиционной фигуре созвездия.
В европейских звёздных таблицах встречалась форма Альгебар или Эльгебар, восходящая к тому же арабскому слову «нога». Современная форма Rigel закрепилась в международной астрономической традиции.
Международный астрономический союз утвердил имя Rigel для β Ориона A 30 июня 2016 года.[9]
См. также
Источники
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 Rigel // SIMBAD, Centre de données astronomiques de Strasbourg.
- ↑ 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 2,11 Guinan E. F. et al. Time-Series Photometry & Spectroscopy of the Bright Blue Supergiant Rigel // Proceedings of the International Astronomical Union. 2010.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 de Almeida E. S. G. et al. Combined spectroscopy and intensity interferometry to determine the distances of the blue supergiants P Cygni and Rigel // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2022. Vol. 515. P. 1–18.
- ↑ Chesneau O. et al. Time, spatial, and spectral resolution of the Hα line-formation region of Deneb and Rigel with the VEGA/CHARA interferometer // Astronomy & Astrophysics. 2010. Vol. 521. A5.
- ↑ Chesneau O. et al. The variable stellar wind of Rigel probed at high spatial and spectral resolution // Astronomy & Astrophysics. 2014.
- ↑ Moravveji E. et al. Asteroseismology of the Nearby SN-II Progenitor: Rigel. Part I // The Astrophysical Journal. 2012. Vol. 747. 108.
- ↑ 7,0 7,1 Beta Orionis // Astronomical Society of Southern Africa.
- ↑ Moravveji E. et al. Asteroseismology of the Nearby SN-II Progenitor: Rigel. Part II // The Astrophysical Journal. 2012. Vol. 749. 74.
- ↑ Bulletin of the IAU Working Group on Star Names, No. 1 // International Astronomical Union. 2016.