ISTORIJA JEDNE MISTERIJE: EPSILON AURIGAE
Jedna od trenutno najvećih misterija u astronomiji je upravo ova zvezda - i tako već dva veka unazad. Zvezda treće magnitude u neposrednoj blizini Kapele je primećena još u najranijim vremenima; u ranom srednjem veku je od strane Arapa dobila ime Almaaz (što znači jarac; nimalo čudno uzevši u obzir da se Kočijaš odnosno Erihtonijus uvek predstavljao kao dekica koji u naručju drži dva mala jareta).
Gledano u teleskopu, ova misterija uopšte ne izgleda misteriozno. Zvezda treće magnitude, osim što se nalazi na rubu tamne magline - ničeg interesantnog unaokolo, reklo bi se da čak nije ni dvojna.
Zahvaljujući povremenim posmatranjima ove zvezde, 1821.godine je nemački sveštenik i astronom amater Johann Fritsch je konstatovao da je sjaj ove zvezde opao za jednu magnitudu. To je trajalo godinu dana i onda se zvezda mirno vratila na svoju uobičajenu 2.92mag. Epsilon Aurigae je ekspresno svrstana u kategoriju promenljivih.
Kad se gubitak sjaja ponovio godine 1847, dakle posle 27 godina - ova zvezda je navukla na sebe svu pažnju tadašnje astronomske zajednice. Od tad pa do početka XX veka je važila teorija da je u pitanju nepravilna promenljiva. Treba podsetiti da je u preprošlom veku pojam dvojnih zvezda bio prilično usko definisan i nedovoljno dobro objašnjen - postojale su optički i spektroskopski dvojne zvezde. Epsilon se nije uklapala ni u jednu od tih kategorija... Otprilike krajem XIX veka su stidljivo počele da se pojavljuju hipoteze o mogućnosti da je Algol eklipsna zvezda, logično je da tek Epsilon Aurigae nije bilo moguće razjasniti.
Posmatranja 1903g su bila neuporedivo preciznija u određivanju i praćenju sjaja, između ostalog i zahvaljujući primeni fotografije. Došlo se do zaključka da pomračenje traje dve godine; da je postepen pad sjaja dužine 6 meseci, zatim stagnacija od godinu dana, i na kraju postepen porast sjaja još 6 meseci. Tek sad su svi bili zbunjeni, jer spektroskop nije otkrivao nikakvu zvezdu pratioca, nikakve duple linije. Primećeno je da je glavna zvezda pulsirajuća promenljiva, ali to nije imalo nikakve veze sa pomračenjima. Još gore: spektroskopski nije bilo nikakve selektivne apsorpcije za vreme zatamnjenja, sve talasne dužine su podjednako gubile sjaj. Ovo bi značilo i definitivno da nema zvezde pratioca, a šta je to što zaklanja glavnu zvezdu - to niko nije imao pojma. Još dva puta se desilo pomračenje, sve je izmereno još preciznije, ali pomaka nije bilo.
Iz ovoga su sledili čudni zaključci. Prvo, objekat koji pomračuje Epsilon u trajanju od dve godine mora da bude zaista ogromnih dimenzija - izračunato je da ima prečnik od 3000 Sunčevih prečnika. Drugo: dotični džin nema sopstveni sjaj koji je moguće evidentirati u spektometru.
Iz poznatih činjenica je bilo moguće graditi teorijske modele. Hans Luderdorf (1924) je vešto izbegao da upotrebi termin "oblak", budući da prilikom pomračenja nije bilo ekstinkcije. Umesto toga on je ovaj poluprovidni objekt definisao kao gusti meteorski roj koji orbitira oko glavne zvezde. Kuiper, Struve i Strömgren (1937) su bili neuporedivo maštovitiji: zvezda-pratilac sija u infracrvenom delu spektra isključivo, zato je nevidljiva. Osim toga, radijacija pratioca formira omotač naelektrisanih čestica (mi bismo danas rekli jonosferu) i taj omotač je zapravo odgovoran za blokiranje sjaja glavne zvezde. Kasnije (1955) se Struve predomislio i umesto jonosfere počeo da koristi termin "gasni oblak" oko pratioca.
Zatamnjenje 1983 godine je donelo neobičan podatak: na sredini procesa je glavna zvezda živnula za dve desetine magnitude - možda beznačajno ali zapravo veoma značajno. To je dokaz da pomračenje izaziva disk sa rasvetljenjem odnosno šupljinom u sredini (Amerikanci bi rekli krofna). Iz svega toga je izašla pretpostavka da imamo protoplanetarni disk oko tamne zvezde, odnosno faktički planetarni sistem u nastanku koji kruži oko glavne zvezde. Odmah se javljaju pitanja "a zašto ne disk kondenzacije oko planeta", odgovor je veoma prost, smatralo se da glavna zvezda ima masu od 15 a disk sa centralnom zvezdom 13 Sunčevih masa. Sa tako velikim masama planete jednostavno ne mogu da postoje, usled pritiska u njihovim jezgrima bi započele termonuklearne reakcije i to su onda zvezde.
Odmah nakon toga se pojavila druga teorija koja je masu Epsilon Aurigae smanjila na dve Sunčeve mase a masu oblaka na pet Sunčevih. Obe strukture rotiraju oko zajedničkog centra mase; vidljiva zvezda (Epsilon) se po toj teoriji smatra da je na pola puta evolucije iz crvenog džina u belog patuljka. To u praksi znači da se zvezda kontrahuje i istovremeno odbacuje spoljne slojeve, proizvodeći planetarnu maglinu. U prilog ovoj teoriji idu spektroskopski snimci povremenih naglih promena u radijalnoj brzini atmosfere vidljive zvezde. Ovo bi moglo da se objasni kolabiranjem spoljnih slojeva zvezde.
Prečnik oblaka se smatra da je negde kao prečnik Uranove orbite. Sa svakim novim obilaskom oko zajedničkog centra mase detektuju se nove promene u procesu okultacije, i tako sto godina unazad otkad traju precizna merenja. Ovo može da bude slučaj samo ukoliko se i sam protoplanetarni oblak menja, bilo usled sopstvene rotacije, bilo iz drugih razloga.
Poslednje vesti: ono što smo izvukli kao zaključke iz tranzita 2010 je da su dimenzije čestica diska preko jednog mikrona, odnosno da je sastavljen iz relativno krupnih čestica. Dalje, disk je zagrejan sa jedne strane od strane glavne zvezde (F klase) na 1100K. I na kraju kad se preračunaju masa i dimenzije, ispada da je najlogičnije da zvezda u centru oblaka bude klase B, preciznije B5V. Prečnik protoplanetarnog diska bi mogao da bude oko 3.8AU a distanca od vidljive zvezde bi onda bila oko 10AU.
Gledano u teleskopu, ova misterija uopšte ne izgleda misteriozno. Zvezda treće magnitude, osim što se nalazi na rubu tamne magline - ničeg interesantnog unaokolo, reklo bi se da čak nije ni dvojna.
Zahvaljujući povremenim posmatranjima ove zvezde, 1821.godine je nemački sveštenik i astronom amater Johann Fritsch je konstatovao da je sjaj ove zvezde opao za jednu magnitudu. To je trajalo godinu dana i onda se zvezda mirno vratila na svoju uobičajenu 2.92mag. Epsilon Aurigae je ekspresno svrstana u kategoriju promenljivih.
Kad se gubitak sjaja ponovio godine 1847, dakle posle 27 godina - ova zvezda je navukla na sebe svu pažnju tadašnje astronomske zajednice. Od tad pa do početka XX veka je važila teorija da je u pitanju nepravilna promenljiva. Treba podsetiti da je u preprošlom veku pojam dvojnih zvezda bio prilično usko definisan i nedovoljno dobro objašnjen - postojale su optički i spektroskopski dvojne zvezde. Epsilon se nije uklapala ni u jednu od tih kategorija... Otprilike krajem XIX veka su stidljivo počele da se pojavljuju hipoteze o mogućnosti da je Algol eklipsna zvezda, logično je da tek Epsilon Aurigae nije bilo moguće razjasniti.
Posmatranja 1903g su bila neuporedivo preciznija u određivanju i praćenju sjaja, između ostalog i zahvaljujući primeni fotografije. Došlo se do zaključka da pomračenje traje dve godine; da je postepen pad sjaja dužine 6 meseci, zatim stagnacija od godinu dana, i na kraju postepen porast sjaja još 6 meseci. Tek sad su svi bili zbunjeni, jer spektroskop nije otkrivao nikakvu zvezdu pratioca, nikakve duple linije. Primećeno je da je glavna zvezda pulsirajuća promenljiva, ali to nije imalo nikakve veze sa pomračenjima. Još gore: spektroskopski nije bilo nikakve selektivne apsorpcije za vreme zatamnjenja, sve talasne dužine su podjednako gubile sjaj. Ovo bi značilo i definitivno da nema zvezde pratioca, a šta je to što zaklanja glavnu zvezdu - to niko nije imao pojma. Još dva puta se desilo pomračenje, sve je izmereno još preciznije, ali pomaka nije bilo.
Iz ovoga su sledili čudni zaključci. Prvo, objekat koji pomračuje Epsilon u trajanju od dve godine mora da bude zaista ogromnih dimenzija - izračunato je da ima prečnik od 3000 Sunčevih prečnika. Drugo: dotični džin nema sopstveni sjaj koji je moguće evidentirati u spektometru.
Iz poznatih činjenica je bilo moguće graditi teorijske modele. Hans Luderdorf (1924) je vešto izbegao da upotrebi termin "oblak", budući da prilikom pomračenja nije bilo ekstinkcije. Umesto toga on je ovaj poluprovidni objekt definisao kao gusti meteorski roj koji orbitira oko glavne zvezde. Kuiper, Struve i Strömgren (1937) su bili neuporedivo maštovitiji: zvezda-pratilac sija u infracrvenom delu spektra isključivo, zato je nevidljiva. Osim toga, radijacija pratioca formira omotač naelektrisanih čestica (mi bismo danas rekli jonosferu) i taj omotač je zapravo odgovoran za blokiranje sjaja glavne zvezde. Kasnije (1955) se Struve predomislio i umesto jonosfere počeo da koristi termin "gasni oblak" oko pratioca.
Zatamnjenje 1983 godine je donelo neobičan podatak: na sredini procesa je glavna zvezda živnula za dve desetine magnitude - možda beznačajno ali zapravo veoma značajno. To je dokaz da pomračenje izaziva disk sa rasvetljenjem odnosno šupljinom u sredini (Amerikanci bi rekli krofna). Iz svega toga je izašla pretpostavka da imamo protoplanetarni disk oko tamne zvezde, odnosno faktički planetarni sistem u nastanku koji kruži oko glavne zvezde. Odmah se javljaju pitanja "a zašto ne disk kondenzacije oko planeta", odgovor je veoma prost, smatralo se da glavna zvezda ima masu od 15 a disk sa centralnom zvezdom 13 Sunčevih masa. Sa tako velikim masama planete jednostavno ne mogu da postoje, usled pritiska u njihovim jezgrima bi započele termonuklearne reakcije i to su onda zvezde.
Odmah nakon toga se pojavila druga teorija koja je masu Epsilon Aurigae smanjila na dve Sunčeve mase a masu oblaka na pet Sunčevih. Obe strukture rotiraju oko zajedničkog centra mase; vidljiva zvezda (Epsilon) se po toj teoriji smatra da je na pola puta evolucije iz crvenog džina u belog patuljka. To u praksi znači da se zvezda kontrahuje i istovremeno odbacuje spoljne slojeve, proizvodeći planetarnu maglinu. U prilog ovoj teoriji idu spektroskopski snimci povremenih naglih promena u radijalnoj brzini atmosfere vidljive zvezde. Ovo bi moglo da se objasni kolabiranjem spoljnih slojeva zvezde.
Prečnik oblaka se smatra da je negde kao prečnik Uranove orbite. Sa svakim novim obilaskom oko zajedničkog centra mase detektuju se nove promene u procesu okultacije, i tako sto godina unazad otkad traju precizna merenja. Ovo može da bude slučaj samo ukoliko se i sam protoplanetarni oblak menja, bilo usled sopstvene rotacije, bilo iz drugih razloga.
Poslednje vesti: ono što smo izvukli kao zaključke iz tranzita 2010 je da su dimenzije čestica diska preko jednog mikrona, odnosno da je sastavljen iz relativno krupnih čestica. Dalje, disk je zagrejan sa jedne strane od strane glavne zvezde (F klase) na 1100K. I na kraju kad se preračunaju masa i dimenzije, ispada da je najlogičnije da zvezda u centru oblaka bude klase B, preciznije B5V. Prečnik protoplanetarnog diska bi mogao da bude oko 3.8AU a distanca od vidljive zvezde bi onda bila oko 10AU.
Коментари
Постави коментар