Есть несколько звезд, которые, как кажется, меняют цвет на ночном небе. Самая известная из них — Бетельгейзе, красный сверхгигант, расположенный в созвездии Ориона. Бетельгейзе претерпевает периодические изменения яркости и цвета, поэтому иногда она кажется красновато-оранжевой, а иногда более желтоватой. Другие звезды, которые, как известно, меняют цвет, включают переменные звезды, такие как цефеиды, и двойные звезды. Изменения цвета вызваны различными факторами, такими как изменения температуры, пульсации, извержения, затмения и многое другое. В этой статье мы подробнее рассмотрим некоторые из основных звезд, которые меняют цвет, и то, что вызывает изменение их звездных оттенков.
Бетельгейзе — полуправильный переменный красный сверхгигант, расположенный примерно в 642,5 световых годах от Земли в созвездии Ориона. Это одна из крупнейших известных звезд с радиусом более чем в 1000 раз больше радиуса нашего Солнца. Бетельгейзе обычно имеет отчетливый оранжево-красный цвет, но меняет яркость и оттенок. В конце 2019 и начале 2020 года Бетельгейзе пережила беспрецедентное событие потускнения, когда ее яркость упала всего до 35% от ее обычной яркости. Во время этого периода потускнения звезда также изменила цвет, став более желтоватой, чем ее типичный ржаво-оранжевый тон.
Считается, что изменения яркости и цвета Бетельгейзе связаны с пульсациями и изменениями температуры поверхности звезды. Будучи переменной звездой, Бетельгейзе всегда немного колебалась, но недавнее большое затемнение было исключительным. Астрономы считают, что импульсы могли выбрасывать облака горячей плазмы из звезды, охлаждая ее поверхность и делая ее более желтой. По мере того, как Бетельгейзе возвращается к нормальным моделям пульсации, ее цвет также снова краснеет. Таким образом, изменения цвета красного сверхгиганта неразрывно связаны с изменениями его яркости.
Цефеиды — это пульсирующие переменные звезды, которые периодически меняют яркость по мере расширения и сжатия. Существует несколько типов цефеид, включая классические цефеиды и цефеиды II типа. Классические цефеиды пульсируют очень регулярно с периодами от 1 до 100 дней. Поскольку их диаметры колеблются, они также меняют температуру, заставляя их цвет колебаться между синим и красным. Обычно эти звезды кажутся желтовато-белыми, но становятся более синими, когда они меньше, и более яркими и красными, когда они больше и тусклее. Дельта Цефея — это прототип переменной цефеиды, иллюстрирующий эту связь цвета и яркости.
Цефеиды II типа испытывают менее регулярные пульсации, связанные с их эволюцией вне главной последовательности. Их периоды длиннее, часто месяцы или много месяцев. Подобно классическим цефеидам, цефеиды II типа также меняют оттенки от более голубых при максимальной яркости к более красным при минимальной. Таким образом, пульсации в переменных цефеидах приводят к модуляции их цветов вместе с их яркостью.
Затменная двойная состоит из двух звезд, которые вращаются вокруг общего центра масс. При наблюдении с Земли каждая звезда периодически затмевает своего партнера, когда они вращаются по своим орбитам, вызывая регулярные изменения яркости. В некоторых случаях две звезды в двойной системе имеют разные цвета. Когда одна блокирует другую, цвет объединенного света меняется.
Хорошим примером является звезда Алголь (Бета Персея) в созвездии Персея. Алголь состоит из большой голубоватой звезды главной последовательности и меньшей оранжевой субгигантской звезды, близко вращающихся друг вокруг друга. Когда оранжевая звезда проходит впереди, система кажется краснее. Когда звезда выходит из поля зрения, доминирует синий свет, из-за чего цвет кажется более синим. Затменная природа этой двойной звезды приводит к отчетливой флуктуации цвета от синего к оранжевому и обратно каждые 2,87 дня.
Помимо пульсаций и затмений, к изменению цвета звезд могут приводить и другие процессы:
– Извержения – Некоторые нестабильные звезды, такие как LV Vulpeculae и V838 Monocerotis, подвергаются спорадическим извержениям и вспышкам, которые временно меняют их спектральные характеристики и воспринимаемые цвета.
– Атмосферные изменения – По мере того, как звезды истощают водородное топливо, их атмосферы меняются, что приводит к изменению цвета. Наше солнце постепенно становится горячее и белее в течение миллиардов лет, поскольку водород в его ядре преобразуется в гелий.
– Эволюция – Звезды развиваются в течение миллионов или миллиардов лет, проходя через различные стадии, которые меняют их цвет. Недавно рожденные звезды часто красноватые. Стареющие красные гиганты становятся краснее по мере того, как их внешние слои расширяются и остывают.
– Аккреция – Материя, падающая на поверхность белых карликов, нейтронных звезд или черных дыр, испускает излучение, которое делает их более синими при активной аккреции материала от звезды-компаньона.
– Относительность – Релятивистский эффект излучения заставляет цвет объектов, вращающихся со скоростью, близкой к скорости света, таких как пульсары, смещаться между синим и красным, когда их луч проносится мимо Земли.
Таким образом, от пульсаций до затмений и звездной эволюции, многие процессы могут вызывать изменчивость цвета звезд по всему космосу.
| Звезда | Тип | Изменчивость цвета |
| Бетельгейзе | Красный сверхгигант | Обычно оранжево-красный, выцветает до желтого |
| Дельта Цефея | Цефеида переменная | Пульсирует между синим и красным |
| Алголь | Затменная двойная | Изменяется между синим и оранжевым |
| LV Лисичка | Извергающаяся переменная | Смещается от синего к красному во время вспышек |
| V838 Единорога | Переменная звезда | Сменила цвет с синего на красный после извержения 2002 года |
В этой таблице обобщены некоторые ключевые изменения цвета Звезды вместе с их звездной классификацией и природой изменчивости цвета. Бетельгейзе и Алголь являются одними из самых заметных и хорошо изученных звезд, которые периодически меняют оттенок на ночном небе.
Цветовые колебания таких звезд, как Бетельгейзе и Алголь, видны даже невооруженным глазом под темным небом в течение интервалов в несколько дней, недель или месяцев. Наблюдение за этими звездами с помощью устойчиво удерживаемого бинокля или телескопа с течением времени может подчеркнуть изменения их цвета. Фотографии и спектральные измерения также регистрируют их смещающиеся звездные спектры.
Такие приложения, как Stellarium, могут показывать относительные цвета звезд в любой момент времени — полезно для того, чтобы увидеть, как оттенок звезды отличается и меняется. Некоторые гражданские научные проекты используют наблюдения астрономов-любителей для изучения долгосрочной изменчивости цвета и изменений в звездах. Таким образом, вы можете непосредственно наблюдать увлекательное взаимодействие цвета и яркости в нашем динамичном звездном окружении как своими глазами, так и с помощью фотографии.
Подводя итог, можно сказать, что существует ряд звезд, которые демонстрируют интригующую изменчивость цвета на нашем небе. Пульсирующие звезды, такие как цефеиды, затменные двойные, такие как Алголь, нестабильные переменные, такие как Бетельгейзе, и другие уникальные звезды демонстрируют меняющиеся оттенки синего, оранжевого, желтого, красного и других цветов. Тщательное наблюдение с течением времени выявляет замечательные изменения в звездных цветах. Астрономическая спектроскопия дает дальнейшее представление об этих изменениях цвета, изучая, как испускается и поглощается звездный свет. Так что продолжайте смотреть на ночное небо, на калейдоскопические небеса над вами! Красочная звездная магия ждет вас.