Плеиона: Двойная звезда в скоплении Плеяды

Введение

Двойная звезда в звездном скоплении Плеяды

Плейона — двойная звезда, седьмая по яркости в звездном скоплении Плеяды (Messier 45). Она имеет обозначение переменной звезды BU Tauri (BU Tau) и обозначение Фламстида 28 Tauri (28 Tau). Звезда находится на расстоянии примерно от Солнца и видна в созвездии Тельца. Плейона расположена близко к более яркой звезде Атлас, из-за чего её трудно различить невооружённым глазом, несмотря на звёздную величину в пятый порядок. Более яркая звезда в двойной системе Плейоны, компонент A, — горячая звезда типа B, излучающая в 184 раза больше света, чем Солнце. Она классифицируется как звезда типа Be и обладает рядом характерных особенностей: периодическими изменениями фаз и сложной околозвёздной средой, состоящей из двух газовых дисков, расположенных под разными углами друг к другу. Первичная звезда быстро вращается, близко к предельной скорости вращения, даже быстрее, чем Ахернар. Хотя компаньон был предметом некоторых исследований, звёздные характеристики орбитального компонента B изучены недостаточно хорошо.

Номенклатура

28 Тельца — обозначение звезды Фламстида, а BU Тельца — обозначение этой звезды как переменной. Имя Плейона происходит из греческой мифологии, где она является матерью семи дочерей, известных как Плеяды. В 2016 году Международный астрономический союз создал Рабочую группу по наименованиям звёзд (WGSN) для каталогизации и стандартизации собственных имён звёзд. Первый бюллетень WGSN, опубликованный в июле 2016 года, содержал таблицу с первыми двумя группами имён, утверждённых WGSN, включая Плейону для этой звезды. В настоящее время это имя внесено в Каталог имён звёзд МАС.

Видимость

С видимой звездной величиной +5,05 в системе V, звезда довольно трудно различима невооруженным глазом, особенно учитывая, что ее ближайший сосед, Атлас, в 3,7 раза ярче и расположен на расстоянии менее 5 угловых минут. Начиная с октября каждого года, Плейона вместе со всем скоплением становится видна восходящей на востоке ранним утром перед рассветом. Чтобы увидеть ее после захода солнца, необходимо дождаться декабря. К середине февраля звезда видна практически в любом населенном регионе земного шара, за исключением областей, расположенных южнее 66° широты. Даже в таких городах, как Кейптаун (Южная Африка), расположенном на южной оконечности Африканского континента, звезда поднимается почти на 32° над горизонтом. Благодаря склонению около +24°, Плейона является циркумполярной звездой в северном полушарии на широтах, превышающих 66° северной широты. В конце апреля скопление можно ненадолго увидеть в сгущающихся сумерках на западном горизонте, прежде чем оно исчезнет вместе с другими заходящими звездами. Плейона классифицируется как переменная звезда типа Гамма Кассиопеи, с колебаниями яркости в диапазоне от 4,8 до 5,5 звездных величин. До миссии «Гиппаркос» предполагаемое расстояние до звездного скопления Плеяды составляло около 135 парсек или 440 световых лет. После публикации каталога «Гиппаркос» в 1997 году новое измерение параллакса указало на гораздо меньшее расстояние – около 119 (388) парсек, что вызвало серьезные споры среди астрономов. Повторная обработка данных «Гиппаркоса» дала схожее значение – 120 парсек. Если бы оценка «Гиппаркоса» была верной, утверждают некоторые астрономы, то звезды в скоплении должны были бы быть менее яркими, чем звезды, подобные Солнцу, что противоречило бы некоторым фундаментальным принципам строения звезд. Интерферометрические измерения, выполненные в 2004 году с помощью датчиков точного наведения телескопа Хаббл и подтвержденные исследованиями Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения НАСА, показали, что первоначальная оценка в 135 пк или 440 световых лет является правильной.

Свойства

В 1942 году Отто Струве, один из первых исследователей звезд типа Be, заявил, что Плейона — «самый интересный член скопления Плеяд». Подобно многим звездам в этом скоплении, Плейона — голубо-белый карлик главной последовательности спектрального класса B с температурой около 11 000 K. При расстоянии около 130 пк её болометрическая светимость составляет [значение светимости].

Будь звездой

Плейона – классическая звезда типа Be, которую часто называют «активной горячей звездой». Классические звезды типа Be – это звезды типа B, близкие к главной последовательности, с буквой «e» в спектральном типе, означающей, что Плейона демонстрирует эмиссионные линии в своем спектре, а не линии поглощения, типичные для звезд типа B. Эмиссионные линии обычно указывают на то, что звезда окружена газом. В случае звезды Be, газ обычно имеет форму экваториального диска, в результате чего электромагнитное излучение исходит не только из фотосферы, но и из диска. Геометрия и кинематика этой газообразной околозвездной среды лучше всего объясняются кеплеровским диском – диском, который поддерживается против гравитации вращением, а не давлением газа или излучения. Звезды Be – быстро вращающиеся звезды (>200 км/с), что приводит к их сильной сплюснутости, существенному звездному ветру и высокой скорости потери массы. Плейона совершает один оборот вокруг своей оси за 11,8 часов, в то время как Ахернару требуется 48,4 часа. Для сравнения, Солнцу требуется 25,3 дня для одного оборота. Плейона вращается настолько быстро, что приближается к расчетной скорости разрыва для звезды B8V, составляющей около 370–390 км/с, поэтому она и теряет так много массы. Плейона необычна тем, что чередует три различные фазы: 1) нормальная звезда B, 2) звезда Be и 3) звезда оболочки Be. Причиной этих изменений является диск аккреции, который появляется, исчезает и вновь формируется. Материал в диске притягивается обратно к звезде гравитацией, но если у него достаточно энергии, он может вырваться в космос, внося вклад в звездный ветер. Иногда звезды Be формируют одновременно несколько дисков аккреции, создавая сложную околозвездную динамику. В течение 20-го века Плейона прошла через несколько фазовых изменений: до 1903 года она находилась в фазе Be, затем в фазе B (1905–1936), в фазе оболочки B (1938–1954), после чего последовала другая фаза Be (1955–1972). Затем в 1972 году она вернулась к фазе оболочки Be, развив многочисленные линии поглощения оболочки в своем спектре. Одновременно с этим, начиная с конца 1971 года, звезда начала тускнеть. После достижения минимальной яркости в конце 1973 года звезда постепенно начала восстанавливать яркость. В 1989 году Плейона перешла в фазу Be, которая продолжалась до лета 2005 года. Поскольку у Плейоны есть звездный компаньон с близкой орбитой, смещение угла поляризации связывают с тем, что компаньон вызывает прецессию (колебание) диска с периодом прецессии около 81 года. В 1996 году группа японских и французских астрономов обнаружила, что Плейона является спектроскопической двойной звездой с одной видимой спектральной линией, с орбитальным периодом 218,0 дней и большим эксцентриситетом 0,6. В каталоге «Вашингтонские двойные звезды» указано угловое расстояние между двумя компонентами 0,2 угловых секунды, что соответствует расстоянию около 24 а.е., при расстоянии до звезды 120 парсек.

Pleione is a classical Be star, often referred to as an "active hot star". Classical Be stars are B type stars close to the main sequence with the "e" in the spectral type signifying that Pleione exhibits emission lines in its spectrum, rather than the absorption lines typical of B type stars. Emission lines usually indicate that a star is surrounded by gas. In the case of a Be star, the gas is typically in the form of an equatorial disk, resulting in electromagnetic radiation that emanates not just from the photosphere, but from the disk as well. The geometry and kinematics of this gaseous circumstellar environment are best explained by a Keplerian disk – one that is supported against gravity by rotation, rather than gas or radiation pressure. Be Stars are fast rotators (>200 km/s), causing them to be highly oblate, with a substantial stellar wind and high mass loss rate. Pleione revolves on its axis once every 11.8 hours, compared to 48.4 hours for Achernar. For comparison, the Sun takes 25.3 days to rotate. Pleione is spinning so fast that it is close to the estimated breakup velocity for a B8V star of about 370–390 km/s, which is why it is losing so much mass.]] Pleione is unusual because it alternates between three different phases: 1) normal B star, 2) Be star and 3) Be shell star. The cause is changes in the decretion disc, which appears, disappears, and reforms. Material in the disc is pulled back towards the star by gravity, but if it has enough energy it can escape into space, contributing to the stellar wind. Sometimes, Be stars form multiple decretion discs simultaneously, producing complex circumstellar dynamics. During the 20th century, Pleione went through several phase changes: it was in a Be phase until 1903, a B phase (1905–1936), a B shell phase (1938–1954), followed by another Be phase (1955–1972). It then returned to the Be shell phase in 1972, developing numerous shell absorption lines in its spectrum. At the same time, the star showed a decrease in brightness, beginning at the end of 1971. After reaching a minimum brightness in late 1973, the star gradually re brightened. In 1989, Pleione entered a Be phase which lasted until the summer of 2005. Because Pleione has a stellar companion with a close orbit, the shift in the polarization angle has been attributed to the companion causing a precession (wobble) of the disk, with a precession period of roughly 81 years. In 1996 a group of Japanese and French astronomers discovered that Pleione is a single lined spectroscopic binary with an orbital period of 218.0 days and a large eccentricity of 0.6. The Washington Double Star Catalogue lists an angular separation between the two components of 0.2 arcseconds—an angle which equates to a distance of about 24 AU, assuming a distance of 120 parsecs.

Мифология

Плейона была океанидой, нимфой горы Киллен в Аркадии (южная Греция), одной из трех тысяч дочерей титанов Океана и Тефиды. Хотя они считались второстепенными божествами, их все же глубоко почитали как защитниц природного мира. Каждая океанида была покровительницей определенного водного объекта — будь то океан, река, озеро, источник или даже облако — и, как следствие, деятельности, связанной с ним. Морская нимфа Плейона была супругой Атласа, титана, и матерью Гиадов и Плеяд. Существуют различные мнения относительно происхождения имен Плейоны и Плеяд. Есть три возможных объяснения, заслуживающих внимания. Прежде всего, оба имени происходят от греческого слова πλεῖν (пр. ple' ō), означающего «плавать». Это особенно вероятно, учитывая, что Древняя Греция была морской культурой, и из-за мифического статуса Плейоны как океаниды. В результате Плейону иногда называют «королевой плавания», а ее дочерей — «плавающими». Кроме того, появление этих звезд совпадало с сезоном плавания в древности; морякам рекомендовалось отплывать только тогда, когда Плеяды были видны ночью, чтобы избежать несчастий. Другое происхождение имени связано с греческим словом Πλειόνη (pr. plêionê), означающим «больше», «изобилие» или «полнота» — лексемой, от которой образовано множество английских слов, таких как плейотропия, плеоморфизм, плеоназм, плеонексия, плетора и плиоцен. Это значение также совпадает с библейским Кима и арабским названием Плеяд — Аль-Турайя. Наконец, последнее объяснение связано с Пелеядами (Πελειάδες), отсылкой к мифическому превращению сестер Зевсом в стаю голубей после преследования их Орионом, гигантским охотником, по небесам.

Современное наследие

В бестселлере 1955 года, опубликованном издательством Time Life под названием «Мир, в котором мы живем», представлена художественная интерпретация Плейоны под названием «Пурпурная Плейона». Иллюстрацию создал известный художник-космист Чесли Бонстелл, и под ней размещена подпись: «Пурпурная Плейона, звезда знакомого скопления Плеяд, вращается настолько быстро, что сплюснулась до формы летающей тарелки и выбросила темно-красное кольцо водорода. Там, где возбужденный газ пересекает экватор Плейоны, он скрывает ее фиолетовое сияние». Учитывая мифологическую связь с парусным делом и орхидеями, имя Плейона часто ассоциируется с грацией, скоростью и элегантностью. Некоторые из лучших проектов гоночных яхт носят имя Плейона, а недавний Шанхайский центр восточного искусства вдохновлен орхидеей. В новом альбоме Fat Jon «Hundred Eight Stars» есть призматический трек, посвященный 28 Tauri.