Hvorfor så Sirius?

Hvilken Film Skal Man Se?
 
>

I vintermånederne, når Orion stiger højt på himlen, skinner en strålende stjerne lige sydøst for ham. Selvom de tre stjerner i Orions bælte ikke tilfældigt pegede næsten lige på det, ville du bemærke det. Sirius er trods alt den lyseste stjerne på nattehimlen.



hvorfor er kronen tv ma

Det tilsyneladende klareste stjerne, skal jeg pedantisk tilføje. Noget af det skyldes dens iboende lysstyrke (det udsender cirka 25 gange så meget energi som solen gør), men endnu vigtigere er det tæt: I en afstand på 8,6 lysår er det det syvende tætteste stjernesystem til solen.

Og ja, det er et system. En binær , for at være klar; et par stjerner, der kredser om hinanden. Stjernen vi ser med vores øjne kaldes Sirius A. Ledsageren, Sirius B, er en hvid dværg , den lille og tætte kerne af det, der før var en normal stjerne, men løb tør for atombrændstof og sprængte dets yderste lag af. Det er meget svagt i synligt lys, omtrent en ti-tusindedel af lysstyrken af ​​A. Det gør det relativt svært at se, og det blev først opdaget i 1862. Dets eksistens var mistænkt før det; omhyggelige målinger selv dengang viste, at Sirius syntes at svinge en lille bitte mængde på himlen. Det viser sig, at det skyldtes tyngdekraften i Sirius B, der trak i A, mens de kredsede om hinanden.







I de 150 år siden siden har vi lært meget om parret, men det, jeg synes er interessant, er det præcis målinger har været vanvittigt undvigende. Sirius A er så meget lysere end B, at selv at måle deres adskillelse fra hinanden har vist sig at være svært. Ethvert fotografi, hvor B eksponeres godt, overeksponerer A til det formål ubrugeligt.

Hubble -billede af Sirius A (center, duh) og B (nederst til venstre); A er cirka 10.000 gange lysere. Kredit: NASA, ESA, H. Bond (STScI) og M. Barstow (University of LeicesterZoom ind

Hubble -billede af en af ​​de nærmeste binære stjerner til Solen: Sirius A (i midten) og dens hvide dværgkammerat B (nederst til venstre); A er cirka 10.000 gange lysere. Kredit: NASA, ESA, H. Bond (STScI) og M. Barstow (University of Leicester

Vanskeligt, men ikke umuligt. Et team af astronomer ledet af min gamle ven og kollega Howard Bond har studeret Sirius i et stykke tid. De har observeret Sirius ved hjælp af Hubble -rumteleskop i næsten 20 år for at få præcise målinger af de to stjerners positioner, når de kredser om hinanden. De koblede det med målinger fra U.S. Naval Observatory tilbage til 1956 ... og ikke kun det, de brugte faktisk observationer fra så langt tilbage som 1862!

Med alle disse oplysninger, de har endelig kunnet sammensætte et sammenhængende billede af de to stjerner , hvordan de kredser om hinanden, hvad deres fysiske egenskaber er og måske mest interessant hvad deres historie er.





Fysisk finder de ud af, at Sirius A har 2,06 gange solens masse, og den hvide dværg Sirius B har en masse på 1,018 solmasser. Alt fint og godt, men det er stjernernes størrelser, der er fantastiske. De finder ud af, at Sirius A har en diameter, der er 1,7144 gange solen - mere massive stjerner er større, så det giver mening - men Sirius B har en diameter på kun 0,008098 af solens! Det gør den cirka 11.270 kilometer bred: Mindre end Jorden!

Sirius B har solens masse, men Jordens størrelse. Til sammenligning er Solen over 100 gange bredere end Jorden. Kredit: ESA og NASAZoom ind

Den nærmeste hvide dværg til os, Sirius B, har Solens masse, men Jordens størrelse. Til sammenligning er Solen over 100 gange bredere end Jorden. Kredit: ESA og NASA

Det er en tæt stjerne. En kubikcentimeter af den (på størrelse med seks-sidet dør) ville have en masse på 2,7 tons . Forestil dig at tage en fuldt lastet pickup og knuse den ned til størrelsen af ​​en sukkerterning, og du får billedet. Nu, for at være fair, har vi vidst dette i årtier, men disse nye målinger er de mest nøjagtige nogensinde. De hjælper os med at forstå stjernernes fysik bedre end vi nogensinde har gjort.

hvilken alder henvender sig peppa pig til

Faktisk tillod disse nøjagtige målinger af stjernernes masser, størrelser, farver og kemiske indhold astronomerne at bruge fysiske modeller til at beregne stjernernes alder. Sirius A viser sig at være omkring 237 - 247 millioner år gammel, mens Sirius B er 228 millioner år gammel. Usikkerhederne i begge målinger er store nok (10 millioner år eller deromkring) til, at disse skøn er i overensstemmelse med hinanden som forventet. Vi kan antage, at de er født sammen.

bane af Sirius B.

Sirius B's bane omkring A blev bestemt ved hjælp af Hubble -observationer siden 1997 (i virkeligheden kredser de om hinanden, men dette er vist i forhold til A). Den lodrette akse er nord/syd på himlen, og vandret er øst/vest. De røde prikker er de målte positioner, og de blå cirkler er positionerne på samme tid ved hjælp af den beregnede bane. Kredit: Bond et al.

Banen mellem de to stjerner er også interessant. De kredser om hinanden hvert 50.1284 år og spænder fra 1,2 milliarder til 4,7 milliarder kilometer fra hinanden om hvad der naturligvis er en meget elliptisk bane. Sidste gang de var tættest på hinanden (det der kaldes periastron) var i midten af ​​1994. De er nu så langt fra hinanden, som de nogensinde kommer.

Og at del fører til noget meget interessant faktisk! Sirius B er den udbrændte kerne af en stjerne, der engang var meget lig solen, men mere massiv. Det startede sandsynligvis livet som en 5,6 solmassestjerne, sætte det i de øverste niveauer af normale stjerner . For noget som 130 millioner år siden løb den tør for brugbart brint i kernen for at smelte sammen med helium. Det svulmede op i en rød kæmpe, blæste de ydre lag af, og til sidst var der kun dens tætte inerte kerne tilbage - den hvide dværg, vi ser i dag.

115 engel nummer betydning

Men den røde kæmpe scene fører os til et mysterium. Ved den masse ville Sirius B have hævet op a masse . Det kunne have været 450 - 500 millioner kilometer på tværs - tre gange bredere end Jordens afstand til solen! Men det er mærkeligt: ​​Dengang ville periastron -afstanden mellem Sirius A og B have været mindre end Sirius B's radius. Med andre ord, da Sirius B blev helt hævet, Sirius A ville have været inde i det!

Den slags stjerner er set før; vi kalder dem kontaktbinarier. Normalt er det to stjerner, der deler en enkelt, jordnøddeformet atmosfære, men i dette tilfælde ville A virkelig have været inde i B*. Dette kaldes teknisk set fælles kuvertfase af et tæt binært system. Men det har konsekvenser. For eksempel, hvis de to stjerner starter med en elliptisk bane, vil denne fase cirkulere den hurtig . Men nu er kredsløbet mellem de to stjerner meget forlænget. Det er underligt. Faktisk er andre binære systemer blevet set på denne måde, og det er slet ikke klart, hvorfor eller hvordan banerne forbliver elliptiske efter den fælles konvolutfase.

Jeg elsker dette, for at være ærlig. Hvor mange gange har jeg set Sirius, med mine egne øjne, gennem kikkert, gennem et teleskop? Hundreder? Tusinder, helt sikkert. På trods af at den er den klareste stjerne på nattehimlen, på trods af at den er så tæt på trods af titusinder af timers observationer af Sirius over hele verden og gennem historien, er der stadig mysterier om den. Om dem .

Åh, videnskab. Jeg kan aldrig trætte af dig, for der er altid mere at vide. Altid.

*Når vi tænker på det, navngiver vi den lysere stjerne i et binært A og lysdæmperen B. Dengang. B ville have været A, og A ville have været B. Men det var længe før mennesker strøg mod jorden og byggede teleskoper. Disse stjerner ville også have været på den anden side af galaksen fra os dengang. Tiden ændrer ting.