Южная Рыба
Южная Рыба — созвездие южного неба, расположенное под Водолеем и Козерогом. Большинство его звёзд слабы, но у восточного края сияет Фомальгаут — одна из ярчайших и ближайших звёзд первой величины. Вокруг Фомальгаута простирается сложная система пылевых поясов, в которой за два десятилетия удалось проследить последствия столкновений крупных планетезималей. В пределах созвездия также находится близкий красный карлик Лакайль 9352 и компактная группа взаимодействующих галактик HCG 90. На старинных картах Южная Рыба принимает в раскрытую пасть поток воды, льющийся из кувшина Водолея.
Положение и наблюдение
Южная Рыба занимает 245 квадратных градусов и находится на 60-м месте среди 88 современных созвездий. Она граничит с Водолеем на севере, Козерогом и Микроскопом на западе, Журавлём на юге и Скульптором на востоке. Созвездие лежит вдали от яркой полосы Млечного Пути, поэтому его звёздный фон сравнительно разрежен.[1]
Созвездие полностью восходит на широтах южнее примерно 53° с. ш. Из средней полосы России доступна главным образом его северная часть, а Фомальгаут осенью проходит очень низко над южным горизонтом. На юге страны звезда поднимается выше, но для наблюдений всё равно необходим открытый горизонт. Лучшие вечерние условия приходятся на август — ноябрь; около полуночи центр созвездия проходит меридиан в конце августа.
Фомальгаут легко найти, продолжив вниз западную сторону Большого квадрата Пегаса. Осенним вечером он нередко остаётся единственной яркой звездой низко в южной части неба. Остальные звёзды Южной Рыбы образуют вытянутый многоугольник западнее Фомальгаута. В городе этот рисунок почти исчезает, поскольку его элементы имеют преимущественно четвёртую и пятую звёздную величину.
На старинных картах Фомальгаут отмечает пасть рыбы. Из кувшина Водолея к нему тянется зигзагообразная цепочка слабых звёзд, изображавшая поток воды. Современная граница проходит так, что большая часть потока принадлежит Водолею, а сама рыба — отдельному созвездию.
Фомальгаут
Фомальгаут, или α Южной Рыбы, имеет видимую величину около 1,16m и находится в 25 световых годах. Это белая звезда главной последовательности спектрального класса A3 V. Её масса примерно в 1,9 раза, а светимость — почти в 17 раз больше солнечной. Температура поверхности составляет около 8600 кельвинов, поэтому Фомальгаут выглядит белым с лёгким голубоватым оттенком.[3]
Возраст системы оценивается примерно в 440 миллионов лет — в десять раз меньше возраста Солнечной системы. Фомальгаут уже находится на главной последовательности и устойчиво превращает водород в гелий в центральной области, но окружающий его диск сохраняет следы бурного этапа формирования планет.[4]
Название происходит от арабского выражения, означающего «пасть рыбы». В средневековых астрономических таблицах звезда сохраняла положение во рту Южной Рыбы, заданное ещё античными изображениями. Благодаря яркости и уединённому положению Фомальгаут издавна служил сезонным ориентиром.
Фомальгаут движется по небу вместе с двумя удалёнными спутниками. Оранжевый карлик TW Южной Рыбы, или Фомальгаут B, находится примерно в 0,28 парсека от главной звезды. Красный карлик LP 876-10, или Фомальгаут C, удалён от неё примерно на 0,77 парсека и проецируется уже в границы Водолея. Столь широкая система слабо связана гравитацией, однако сходные расстояния, скорости и возраст указывают на общее происхождение трёх звёзд.[5]
Пылевые пояса Фомальгаута
.jpg)
Избыток инфракрасного излучения Фомальгаута обнаружили в 1980-х годах. Его создаёт пыль, нагретая звездой. Последующие наблюдения показали широкий внутренний диск, промежуточный пояс, два промежутка и узкое внешнее кольцо. Вся структура простирается примерно на 23 миллиарда километров от звезды.[6]
Пыль в такой системе не может сохраняться сотни миллионов лет без пополнения. Свет звезды, звёздный ветер и столкновения постепенно удаляют мелкие частицы. Новый материал возникает при разрушении комет и планетезималей — ледяных и каменных тел, оставшихся после формирования системы. Пылевой диск Фомальгаута поэтому представляет не исходное протопланетное облако, а постоянно возобновляемые обломки.
Внешнее кольцо имеет резкий внутренний край и слегка смещено относительно звезды. Подобная геометрия может поддерживаться притяжением ещё не обнаруженных планет. Они расчищают промежутки, изменяют орбиты малых тел и удерживают часть вещества в узких поясах. При этом прямого подтверждения устойчивой планеты, создающей наблюдаемую структуру, пока нет.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» впервые подробно показал внутренние области диска в среднем инфракрасном диапазоне. Внутри ранее известного внешнего кольца оказались ещё один пояс и промежутки. Система больше напоминает совокупность пояса астероидов и пояса Койпера, чем единое гладкое кольцо, хотя её размеры значительно превосходят размеры соответствующих областей Солнечной системы.[6]
Фомальгаут b и столкновения планетезималей
В 2004 и 2006 годах телескоп «Хаббл» зарегистрировал рядом с внешним кольцом слабый движущийся объект. В 2008 году его объявили первой экзопланетой, непосредственно снятой в видимом свете, и обозначили Фомальгаут b. Однако объект не проявился в инфракрасном диапазоне, постепенно расширялся, тускнел и к середине 2010-х годов перестал различаться.
Такое поведение не соответствует планете. Наблюдения описываются расширяющимся облаком мелкой пыли, возникшим после столкновения двух крупных планетезималей. Сразу после удара компактное облако отражало свет звезды и выглядело точечным, а затем частицы разошлись по разным орбитам и поверхностная яркость упала.[7]
В данных «Хаббла» за 2023 год обнаружилось второе компактное облако в поясе Фомальгаута. Его появление и последующее изменение также соответствуют столкновению планетезималей. Два события, прослеженные в одной системе на протяжении примерно двадцати лет, показывают, что пояс остаётся динамически активным: крупные тела движутся по пересекающимся орбитам и периодически разрушают друг друга.[8]
История Фомальгаута b стала примером того, почему одного яркого пятна недостаточно для подтверждения планеты. Настоящий мир должен сохранять компактность, двигаться по связанной орбите и излучать или отражать свет предсказуемым образом. Многолетние наблюдения позволили отличить планету от кратковременного облака обломков.
Другие звёзды
После Фомальгаута яркость звёзд Южной Рыбы резко падает. ε Южной Рыбы имеет величину около 4,2m и относится к горячим бело-голубым звёздам. Почти такой же блеск имеет δ Южной Рыбы — жёлтый гигант примерно в 170 световых годах. β, γ и ι Южной Рыбы дополняют вытянутый контур тела и хвоста рыбы.
TW Южной Рыбы — оранжевый карлик спектрального класса K, расположенный примерно в 25 световых годах. Он моложе Солнца и активнее его: на поверхности возникают крупные пятна, а вспышки усиливают рентгеновское излучение. Период вращения и уровень активности использовались для уточнения возраста всей системы Фомальгаута.
Лакайль 9352 — красный карлик величины около 7,3m, удалённый всего на 10,7 светового года. Невооружённым глазом он не виден, хотя относится к ближайшим звёздам. Его большое собственное движение составляет несколько угловых секунд в год и заметно на фотографиях, разделённых десятилетиями.[9]
Красные карлики расходуют водород медленно и могут оставаться на главной последовательности сотни миллиардов лет. Низкая светимость Лакайля 9352 объясняется не расстоянием, а малой массой и сравнительно холодной поверхностью. Звезда является одной из удобных целей для будущих поисков небольших планет у ближайших соседей Солнца.
HCG 90
HCG 90 — компактная группа галактик примерно в 100 миллионах световых лет. Наиболее тесное трио составляют эллиптические галактики NGC 7173 и NGC 7176 и искажённая спиральная NGC 7174. Между ними видны звёздные перемычки и вытянутые приливные структуры.[10]
NGC 7174 проходит между более массивными соседями и теряет звёзды и газ под действием их притяжения. Её спиральный диск деформирован, а пылевые полосы вытянуты далеко от центра. Сжатие газа во время сближений создаёт условия для рождения новых звёзд.
Гравитационное взаимодействие постепенно уменьшает относительные орбиты галактик. В дальнейшем участники трио могут объединиться в одну крупную эллиптическую галактику. HCG 90 показывает промежуточный этап такого процесса: отдельные ядра ещё сохраняются, но внешние области уже смешиваются.
В Южной Рыбе также находится PKS 2155−304 — активное ядро далёкой галактики, струя которого направлена почти на Землю. Такие объекты называют блазарами. Их яркость быстро меняется во всём диапазоне от радиоволн до гамма-излучения, когда неоднородности в релятивистской струе проходят рядом с линией зрения.
История созвездия
Южная Рыба относится к древнейшим созвездиям и входила в каталог Клавдия Птолемея во II веке. На греческих картах она изображалась отдельно от двух Рыб зодиакального созвездия. Поток Водолея заканчивался у её рта, а Фомальгаут отмечал точку, где вода входила в пасть.
Образ имеет более ранние ближневосточные корни. В месопотамской традиции в этой части неба располагалась большая рыба, связанная с водной областью небосвода. Поздние античные авторы предлагали несколько мифологических объяснений, однако ни одно из них не стало единственным общепринятым сюжетом.
Латинское название встречалось в формах Piscis Austrinus, Piscis Australis и Piscis Notius, каждая из которых означает южную рыбу. На картах XVI–XVII веков хвост иногда продолжался значительно дальше к югу. После появления Журавля и других новых созвездий часть прежней фигуры отошла к ним.
Международный астрономический союз утвердил название Piscis Austrinus и сокращение PsA в 1922 году. Официальные границы были опубликованы в 1930 году. Они отделили Южную Рыбу от Водолея, Козерога, Микроскопа, Журавля и Скульптора.[2]
См. также
Источники
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Constellation Piscis Austrinus // Deep Sky Corner.
- ↑ 2,0 2,1 The Constellations // International Astronomical Union.
- ↑ STIS Coronagraphic Imaging of Fomalhaut // The Astrophysical Journal.
- ↑ Dancing with the stars: formation of the Fomalhaut triple system and its effect on the debris discs // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
- ↑ The Solar Neighborhood XXX: Fomalhaut C // The Astronomical Journal.
- ↑ 6,0 6,1 Fomalhaut's Dusty Debris Disk // NASA Science.
- ↑ Exoplanet Apparently Disappears in Latest Hubble Observations // NASA Science.
- ↑ NASA’s Hubble Sees Asteroids Colliding at Nearby Star for First Time // NASA Science.
- ↑ Lacaille 9352 // SIMBAD.
- ↑ Trio of Galaxies Mix It Up // NASA Science.