В статье, недавно принятой для публикации в Astronomical Journal, исследователи показывают, что ранее известная меньшая звезда в ее окрестностях также является частью системы Фомальгаута.Эрик Мамаджек, доцент физики и астрономии в Университете Рочестера, и его сотрудники обнаружили тройную природу звездной системы с помощью небольшой детективной работы. «Я заметил эту третью звезду пару лет назад, когда рисовал движения звезд в окрестностях Фомальгаута для другого исследования», — сказал Мамайек. «Однако мне нужно было собрать больше данных и собрать команду соавторов с различными наблюдениями, чтобы проверить, согласуются ли свойства звезды с тем, что она является третьим членом системы Фомальгаута».Свою роль сыграла и интуитивная интуиция. Случайная встреча в Чили между Мамаджеком и Тоддом Генри, из Университета штата Джорджия и директором команды Исследовательского консорциума по ближайшим звездам (RECONS), дала ключ к разгадке тайны: расстояние до звезды.
Генри вспоминает, как сидел на кухне мотеля в Ла-Серена, Чили, с Мамайеком, обсуждая близлежащие звезды. «Эрик играл детектива на этой третьей звезде, и я случайно сидел там со списком наблюдателей, который содержал неопубликованный параллакс», — сказал Генри. Параллакс — это тип измерения, который астрономы используют для определения расстояний. «В то время студентка Дженнифер Бартлетт из Университета Вирджинии работала с нами над образцом потенциально близких звезд для своей докторской диссертации, и на ней был LP876-10. Мы с Эриком поговорили, и вот и мы с классным открытием ".Тщательно проанализировав астрометрические (точные движения) и спектроскопические измерения (которые позволяют определять температуру и лучевую скорость), исследователи смогли измерить расстояние и скорость до третьей звезды.
Они пришли к выводу, что звезда, до недавнего времени известная как LP 876-10, является частью системы Фомальгаут, что делает ее Фомальгаутом C.«Фомальгаут C выглядит довольно далеко от большой яркой звезды, которой является Фомальгаут A, когда вы смотрите на небо с Земли», — добавил Мамаджек. Между двумя звездами примерно 5,5 градусов, что для наблюдателя на Земле, как если бы они были разделены примерно 11 полными лунами.
Мамаджек объяснил, что они выглядят так далеко друг от друга, отчасти потому, что Фомальгаут относительно близко к Земле относительно звезд — примерно 25 световых лет. Если бы эти звезды находились далеко от Земли, они бы казались намного ближе друг к другу на небе. То, что они кажутся так далеко друг от друга, может объяснить, почему ранее была упущена связь между LP 876-10 и Фомальгаутом.
Другими ключевыми моментами была возможность получить высококачественные астрометрические данные и данные о скорости.Исследователи также должны были показать, что эти две звезды могут быть связаны, а не двигаться независимо друг от друга. «Фомальгаут А — такая массивная звезда, примерно в два раза превышающая массу нашего Солнца, что она может проявлять достаточное гравитационное притяжение, чтобы удерживать эту крошечную звезду связанной с ним — несмотря на то, что звезда находится в 158000 раз дальше от Фомальгаута, чем Земля от Земли. Солнце, — сказал Мамаджек.
Мамаджек работал с большой командой сотрудников, чтобы собрать воедино историю этой интересной крошечной звезды. «Генри и команда RECONS провели исчерпывающий обзор« Солнечного соседства », охарактеризовав звездные системы, которые наиболее близки к нашей солнечной системе, и открыли новые близлежащие звезды», — сказал Мамаджек. «Его команда уже собрала несколько лет наблюдений за этой конкретной звездой с использованием 0,9-метрового телескопа SMARTS в Серро-Тололо в Чили». Исследователям также необходимо было знать лучевую скорость звезды, которую измерил Андреас Зейфарт из Чикагского университета и которая, как они указывают в статье, находится в пределах одного километра в секунду от скорости Фомальгаута А.Есть еще 11 звездных систем, более близких к нашему Солнцу, чем Фомальгаут, которые состоят из трех или более звезд, включая ближайшую звездную систему, Альфа Центавра.
Новые измерения в статье также показывают, что система Фомальгаута является самой массивной и широкой среди этих близлежащих множественных систем.Фомальгаут А также является 18-й по яркости звездой, видимой на нашем ночном небе, и одной из немногих звезд, у которых есть как экзопланета, полученная прямым изображением, так и диск из пыльных обломков.
Знаменитая звезда была представлена в фантастических романах писателей Айзека Азимова, Станислава Лема, Филипа К. Дика и Фрэнка Герберта. Несмотря на то, что это хорошо изученная система, только недавно было подтверждено, что Фомальгаут является двойной звездой — двумя звездами, вращающимися друг вокруг друга, — хотя впервые это было предложено в 1890-х годах.Один из коллег Мамажека в Рочестере, профессор физики и астрономии Элис К. Квиллен, много лет работал над тем, чтобы понять, как планеты формируют звездные пылевые диски, подобные тому, который окружает Фомальгаут. В 2006 году она предсказала существование планеты вокруг Фомальгаута, а также форму ее орбиты, пытаясь понять, почему кольцо обломков смещено от центра и почему у него есть удивительно острый край.
В следующем году была сфотографирована новая планета вокруг Фомальгаута.Многие вопросы об экзопланете и диске обломков Фомальгаута А до сих пор остаются без ответа. Например, астрономы озадачены тем, почему экзопланета, известная как Фомальгаут «b», находится на такой эксцентрической орбите и почему диск обломков не кажется центрированным на звезде Фомальгаут А. Возможно, что широкие спутники Фомальгаута B и C имеют гравитационно возмущенная экзопланета Фомальгаута "b" и пояс обломков, вращающийся вокруг Фомальгаута A, однако орбиты звезд-компаньонов Фомальгаута не ограничены должным образом.
Прогнозируется, что орбиты Фомальгаута B и C вокруг Фомальгаута A займут миллионы лет, поэтому определение их орбит будет сложной задачей для будущих астрономов.В то время как Фомальгаут C — красный карлик — самый распространенный тип звезд во Вселенной, — Фомальгаут B — оранжевый карлик, масса которого составляет около трех четвертей массы нашего Солнца. С точки зрения гипотетической планеты, вращающейся вокруг Фомальгаута C, Фомальгаут A может показаться яркой белой звездой, которая в девять раз ярче, чем Сириус (самая яркая звезда в нашем ночном небе), видимая с Земли, подобная типичной яркости планеты Венера. Фомальгаут B выглядел бы ничем не примечательной яркой оранжевой звездой, похожей по яркости на Полярную звезду.
Возраст этой троицы составляет около 440 миллионов лет, что составляет примерно 10-ю часть возраста нашей Солнечной системы.Другие соавторы, работавшие над этой статьей, включают Дженнифер Бартлетт, которая сейчас работает в Военно-морской обсерватории США, которая опубликовала предварительное расстояние до звезды в своей докторской диссертации. диссертации и Мэтта Кенуорти из Лейденской обсерватории, который измерил период вращения, показав, что Фомальгаут C является очень быстрым вращателем.