Данные наблюдений Эпоха J2000 Равноденствие J2000 | |
---|---|
Созвездие | Волопас |
Произношение | / ɑːr k ˈ tj ʊər ə s / |
прямое восхождение | 14 ч 15 м 39,7 с [1] |
Склонение | +19° 10′ 56″ [1] |
Видимая звездная величина (V) | −0,05 [2] |
Характеристики | |
Эволюционная стадия | Ветвь красных гигантов [3] |
Спектральный тип | К1,5 III Fe−0,5 [4] |
Видимая звездная величина ( J ) | −2,25 [2] |
Цветовой индекс U−B | +1.28 [2] |
Цветовой индекс B−V | +1.23 [2] |
Индекс цвета R−I | +0,65 [2] |
Примечание (категория: изменчивость): | Эмиссия H и K различается. |
Астрометрия | |
Радиальная скорость (R v ) | −5,19 [5] км/с |
Собственное движение (μ) | РА: −1 093,45 [ 6] мсек / год Дек.: −1 999 .40 [6] мсек . дуги / год |
Параллакс (π) | 88,83 ± 0,54 мсд [1] |
Расстояние | 36,7 ± 0,2 св. лет (11,26 ± 0,07 пк ) |
Абсолютная величина (M V ) | −0,30 ± 0,02 [7] |
Подробности | |
Масса | 1,08 ± 0,06 [3] М ☉ |
Радиус | 25,4 ± 0,2 [3] Р ☉ |
Светимость | 170 [8] Д ☉ |
Поверхностная гравитация (log g ) | 1,66 ± 0,05 [3] сгс |
Температура | 4286 ± 30 [3] К |
Металличность [Fe/H] | −0,52 ± 0,04 [3] декс |
Скорость вращения ( v sin i ) | 2,4 ± 1,0 [7] км/с |
Возраст | 7.1+1,5 −1,2[3] Гир |
Другие обозначения | |
Ссылки на базы данных | |
СИМБАД | данные |
Источники данных: | |
Каталог Hipparcos , CCDM (2002), Каталог ярких звезд (5-е изд.) , запись в каталоге VizieR |
Арктур — самая яркая звезда в северном созвездии Волопаса . С видимой визуальной величиной −0,05 [2] это четвертая по яркости звезда на ночном небе и самая яркая в северном небесном полушарии . Название Арктур произошло из Древней Греции ; затем он был каталогизирован как α Волопаса Иоганном Байером в 1603 году, что латинизировано как Alpha Волопаса . Арктур образует один из углов астеризма Весенний Треугольник .
Расположенный относительно близко в 36,7 световых годах от Солнца , Арктур является красным гигантом спектрального типа K1.5III — стареющей звездой возрастом около 7,1 миллиарда лет, которая израсходовала свой водород в ядре и вышла из главной последовательности . Он примерно такой же массы, как Солнце , но расширился до 25 раз своего размера (около 35 миллионов километров) и примерно в 170 раз ярче.
Традиционное имя Арктурус латинизировано от древнегреческого Ἀρκτοῦρος ( Arktouros ) и означает «Страж Медведя», [9] в конечном итоге от ἄρκτος ( arktos ), «медведь» [10] и οὖρος ( ouros ), «наблюдатель, страж». . [11]
Обозначение Арктура как α Волопаса ( латинизированное как Alpha Волопаса ) было сделано Иоганном Байером в 1603 году. В 2016 году Международный астрономический союз организовал Рабочую группу по названиям звезд (WGSN) для каталогизации и стандартизации собственных имен звезд. Первый бюллетень WGSN от июля 2016 года включал таблицу первых двух партий названий, одобренных WGSN, в которую входил Арктур для α Волопаса. [12] [13]
С видимой визуальной величиной −0,05 Арктур является самой яркой звездой в северном небесном полушарии и четвертой по яркости звездой на ночном небе [14] после Сириуса (−1,46 видимой величины), Канопуса (−0,72) и α Центавра (совокупная величина −0,27). Однако α Центавра AB является двойной звездой , компоненты которой слабее Арктура. Это делает Арктур третьей по яркости индивидуальной звездой, сразу перед α Центавра A (официально называемой Ригилем Кентавром ), видимая величина которой составляет −0,01 . [15] Французский математик и астроном Жан-Батист Морен наблюдал Арктур днем с помощью телескопа в 1635 году. Это было первое зарегистрированное наблюдение при полном дневном свете любой звезды, кроме Солнца и сверхновых . Арктур был виден невооруженным глазом на закате или непосредственно перед ним. [15]
Арктур виден с обоих полушарий Земли , поскольку он расположен в 19° к северу от небесного экватора . Звезда достигает кульминации в полночь 27 апреля и в 9 часов вечера 10 июня, будучи видимой во время поздней северной весны или южной осени. [16] Из северного полушария , простой способ найти Арктур - следовать по дуге ручки Большой Медведицы (или Плуга в Великобритании ). Продолжая этот путь, можно найти Спику , "Дугу к Арктуру, затем шип (или скорость) к Спике". [17] [18] Вместе с яркими звездами Спикой и Регулом (или Денеболой , в зависимости от источника), Арктур является частью астеризма Весенний Треугольник . Вместе с Кор Кароли эти четыре звезды образуют Большой Алмазный астеризм.
Птолемей описывал Арктур как subrufa («слегка красный»): его индекс цвета BV составляет +1,23, что примерно равно среднему значению между Поллуксом (BV +1,00) и Альдебараном (BV +1,54). [15]
η Волопаса , или Мюфрид, находится всего в 3,3 световых годах от Арктура и имеет визуальную величину -2,5, что примерно соответствует яркости Юпитера в его наибольшей яркости с Земли, тогда как наблюдатель в первой системе обнаружил бы Арктур с величиной -5,0, немного ярче Венеры , видимой с Земли, но с оранжеватым цветом. [15]
На основе годового смещения параллакса в 88,83 угловых миллисекунд , измеренного спутником Hipparcos , Арктур находится на расстоянии 36,7 световых лет (11,26 парсеков ) от Солнца. Погрешность параллакса составляет 0,54 угловых миллисекунд, что соответствует погрешности расстояния ±0,23 световых года (0,069 парсеков). [1] Из-за своей близости Арктур имеет высокое собственное движение , две угловые секунды в год, больше, чем у любой звезды первой величины, кроме α Центавра.
Арктур быстро движется (122 км/с или 270 000 миль/ч) относительно Солнца и сейчас находится почти в ближайшей точке к Солнцу. Максимальное сближение произойдет примерно через 4000 лет, когда звезда будет на несколько сотых светового года ближе к Земле, чем сегодня. (В древности Арктур был ближе к центру созвездия. [19] ) Считается, что Арктур является звездой старого диска , [3] и, по-видимому, движется вместе с группой из 52 других таких звезд, известных как поток Арктура . [20]
С абсолютной величиной −0,30, Арктур, вместе с Вегой и Сириусом, является одной из самых ярких звезд в окрестностях Солнца. Он примерно в 110 раз ярче Солнца в видимом диапазоне длин волн, но это занижает его силу, поскольку большая часть излучаемого им света находится в инфракрасном диапазоне ; общая ( болометрическая ) выходная мощность примерно в 180 раз больше, чем у Солнца. С величиной в ближнем инфракрасном диапазоне J −2,2 ярче только Бетельгейзе (−2,9) и R Золотой Рыбы (−2,6). Более низкий выход в видимом свете обусловлен меньшей эффективностью , поскольку звезда имеет более низкую температуру поверхности, чем Солнце.
Были высказаны предположения, что Арктур может быть членом двойной системы со слабым, холодным компаньоном, но компаньон не был обнаружен напрямую. [3] При отсутствии двойного компаньона масса Арктура не может быть измерена напрямую, но модели предполагают, что она немного больше, чем у Солнца. Эволюционное соответствие наблюдаемым физическим параметрам дает массу1,08 ± 0,06 M ☉ , [3] в то время как соотношение изотопов кислорода для первой звезды , поднятой на поверхность, дает массу 1,2 M ☉ . [21] Звезда, учитывая ее эволюционное состояние, как ожидается, претерпела значительную потерю массы в прошлом. [22] Звезда демонстрирует магнитную активность , которая нагревает корональные структуры, и она испытывает магнитный цикл солнечного типа с продолжительностью, которая, вероятно, составляет менее 14 лет. В фотосфере обнаружено слабое магнитное поле с силой около половины гаусса . Магнитная активность, по-видимому, лежит вдоль четырех широт и модулируется вращением. [23]
Возраст Арктура оценивается примерно в 6–8,5 миллиардов лет [3] , но есть некоторая неопределенность относительно его эволюционного статуса. [24] Судя по цветовым характеристикам Арктура, в настоящее время он поднимается по ветви красных гигантов и будет продолжать это делать, пока не накопит достаточно большое вырожденное гелиевое ядро , чтобы зажечь гелиевую вспышку . [3] Вероятно, он исчерпал водород из своего ядра и сейчас находится в активной фазе горения водородной оболочки . Однако Шарбоннель и др. (1998) поместили его немного выше горизонтальной ветви и предположили, что он уже завершил стадию гелиевой вспышки. [24]
Арктур эволюционировал от главной последовательности к ветви красных гигантов , достигнув ранней классификации звезд K-типа . Ему часто присваивается спектральный тип K0III, [25], но в 1989 году он использовался в качестве спектрального стандарта для типа K1.5III Fe−0.5, [4] с суффиксным обозначением, указывающим на умеренное недоизбыток железа по сравнению с типичными звездами его типа. Как самый яркий гигант K-типа на небе, он был предметом множества атласов с покрытием от ультрафиолетового до инфракрасного диапазона . [26] [27]
Спектр показывает резкий переход от линий излучения в ультрафиолетовом диапазоне к линиям атомного поглощения в видимом диапазоне и молекулярным линиям поглощения в инфракрасном. Это связано с тем, что оптическая толщина атмосферы меняется в зависимости от длины волны. [27] Спектр показывает очень сильное поглощение в некоторых молекулярных линиях, которые производятся не в фотосфере, а в окружающей оболочке. [28] Исследование линий оксида углерода показывает, что молекулярный компонент атмосферы простирается наружу на расстояние, в 2–3 раза превышающее радиус звезды, при этом хромосферный ветер резко ускоряется до 35–40 км/с в этой области. [29]
Астрономы называют «металлами» те элементы, атомные числа которых выше, чем у гелия . Атмосфера Арктура обогащена альфа-элементами относительно железа , но составляет всего около трети солнечной металличности . Арктур, возможно, является звездой населения II . [15]
Как одна из самых ярких звезд на небе, Арктур был предметом ряда исследований в новой области астросейсмологии . Бельмонте и его коллеги провели исследование лучевой скорости (доплеровского сдвига спектральных линий) звезды в апреле и мае 1988 года, которое показало изменчивость с частотой порядка нескольких микрогерц (мкГц), самый высокий пик соответствовал 4,3 мкГц (2,7 дня) с амплитудой 60 мс −1 , с частотным разделением около 5 мкГц. Они предположили, что наиболее правдоподобным объяснением изменчивости Арктура являются звездные колебания. [30]
Астросейсмологические измерения позволяют напрямую рассчитать массу и радиус, давая значения0,8 ± 0,2 М ☉ и27,9 ± 3,4 R ☉ . Эта форма моделирования все еще относительно неточна, но полезна для проверки других моделей. [31]
Спутниковая астрометрия Hipparcos предположила, что Арктур является двойной звездой , с компаньоном примерно в двадцать раз тусклее, чем главная звезда, и вращающимся достаточно близко, чтобы быть на самом пределе возможностей людей в настоящее время различить его. Недавние результаты остаются неубедительными, но подтверждают маргинальное обнаружение Hipparcos двойного компаньона. [32]
В 1993 году измерения лучевой скорости Альдебарана, Арктура и Поллукса показали, что Арктур демонстрирует долгопериодическое колебание лучевой скорости, которое можно интерпретировать как субзвездный компаньон . Этот субзвездный объект будет иметь массу почти в 12 раз больше массы Юпитера и находиться примерно на том же орбитальном расстоянии от Арктура, что и Земля от Солнца, в 1,1 астрономической единицы . Однако все три исследованные звезды показали схожие колебания, дающие схожие массы компаньонов, и авторы пришли к выводу, что изменение, скорее всего, является внутренним свойством звезды, а не следствием гравитационного воздействия компаньона. До сих пор не было подтверждено наличие субзвездного компаньона. [33]
Одна астрономическая традиция связывает Арктура с мифологией вокруг Аркаса , который собирался застрелить и убить свою мать Каллисто, которая была превращена в медведицу. Зевс предотвратил их неминуемую трагическую судьбу, превратив мальчика в созвездие Волопаса, называемого греками Арктофилаксом «медвежьим стражем», а его мать — в Большую Медведицу (греч. Arctos «медведь»). Описание приводится в « Астрономии» Гигина . [ 34]
Арат в своих «Явлениях» сказал, что звезда Арктур лежит ниже пояса Арктофилакса, а согласно Птолемею в «Альмагесте», она лежит между его бедер. [35]
Альтернативное предание связывает имя с легендой об Икарии , который дарил вино другим людям, но был ими убит, потому что не имел опыта опьянения и принял вино за яд. Утверждается, что Икарий стал Арктуром, а его собака Майра стала Каникула ( Процион ), хотя «Арктур» здесь может использоваться в смысле созвездия, а не звезды. [36]
Будучи одной из самых ярких звезд на небе, Арктур с древних времен имел большое значение для наблюдателей.
В древней Месопотамии он был связан с богом Энлилем , а также был известен как Шудун, «ярмо», [19] или ШУ-ПА неизвестного происхождения в вавилонских звездных каталогах «Три звезды» , а позднее в MUL.APIN около 1100 г. до н.э. [37]
В древнегреческой литературе звезда встречается в античной астрономической литературе, например, в «Трудах и днях» Гесиода , около 700 г. до н. э., [19] , а также в звездных каталогах Гиппарха и Птолемея. Народная этимология, связывающая название звезды с медведями (греч. ἄρκτος, arktos), вероятно, была изобретена гораздо позже. [ требуется цитата ] Она вышла из употребления в пользу арабских названий, пока не была возрождена в эпоху Возрождения . [38] Арктур также упоминается в «Законах» Платона (844e) как вестник сезона сбора винограда, в частности инжира и винограда. [ требуется цитата ]
В арабском языке Арктур является одной из двух звезд, называемых al-simāk «вознесенные» (другая — Спика ). Арктур определяется как السماك الرامح as-simāk ar-rāmiħ «вознесенный из копьеносцев». Термин Al Simak Al Ramih появился в каталоге Al Achsasi Al Mouakket (переведенном на латынь как Al Simak Lanceator ). [39] В прошлом он был по-разному романизирован , что привело к устаревшим вариантам, таким как Aramec и Azimech . Например, имя Alramih используется в «Трактате об астролябии » Джеффри Чосера (1391). Другое арабское имя — Харис-эль-Сема , от حارس السماء ħāris al-sama «хранитель неба». [40] [41] [42] или حارس الشمال Харис аль-Шамаль «хранитель севера». [43]
В индийской астрономии Арктур называется Свати или Свати (деванагари स्वाति, транслитерация IAST svāti, svātī́), возможно, 'su' + 'ati' («великий путник», в отношении его удаленности), что означает очень благотворный. Он упоминается как «настоящая жемчужина» в кавьясах Бхартрихари . [44]
В китайской астрономии Арктур называется Да Цзяо ( кит. :大角; пиньинь : Dàjiǎo ; букв. «большой рог»), потому что это самая яркая звезда в китайском созвездии Цзяо Сю (кит. :角宿; пиньинь : Jiǎo Xiǔ ; букв. «роговая звезда»). Позже он стал частью другого созвездия Кан Сю (кит. :亢宿; пиньинь : Kàng Xiǔ ).
Народ Wotjobaluk Koori юго-восточной Австралии знал Арктура как Marpean-kurrk , мать Djuit ( Antares ) и еще одну звезду в Boötes, Weet-kurrk [45] (Muphrid). [46] Его появление на севере означало прибытие личинок лесного муравья (пищевого продукта) весной. Начало лета было отмечено заходом звезды с Солнцем на западе и исчезновением личинок. [45] Люди острова Milingimbi в Арнем-Ленде видели Арктура и Muphrid как мужчину и женщину и воспринимали появление Арктура на восходе солнца как знак идти и собирать ракию или шиповник . [47] Weilwan северного Нового Южного Уэльса знали Арктура как Guembila «красный». [47] : 84
Доисторические полинезийские мореплаватели знали Арктур как Хокулеа , «Звезду радости». Арктур — зенитная звезда Гавайских островов . Используя Хокулеа и другие звезды, полинезийцы спускали на воду свои двухкорпусные каноэ с Таити и Маркизских островов . Двигаясь на восток и север, они в конце концов пересекли экватор и достигли широты , на которой Арктур появлялся прямо над головой в летнем ночном небе. Зная, что они прибыли на точную широту цепи островов, они плыли на запад по пассатам к берегу. Если бы Хокулеа можно было удерживать прямо над головой, они высадились бы на юго-восточных берегах Большого острова Гавайи. Для обратного путешествия на Таити мореплаватели могли использовать Сириус, зенитную звезду этого острова. Начиная с 1976 года судно «Хокулеа» Полинезийского общества мореплавания много раз пересекало Тихий океан под руководством штурманов, которые использовали этот метод ориентирования в своей навигации без использования приборов.
У Арктура было несколько других названий, которые описывали его значение для коренных полинезийцев . На островах Общества Арктур, называемый Ana-tahua-taata-metua-te-tupu-mavae («столп, на котором можно стоять»), был одним из десяти «столпов неба», ярких звезд, которые представляли десять небес загробной жизни Таити . [48] На Гавайях узор Волопаса назывался Hoku-iwa , что означает «звезды фрегата». Это созвездие отмечало путь для Hawaiʻiloa по возвращении на Гавайи из южной части Тихого океана. [49] Гавайцы называли Арктур Hoku-leʻa . [50] Он был приравнен к созвездию Туамоту Te Kiva , что означает « фрегат », которое могло представлять либо фигуру Волопаса, либо просто Арктура. [51] Однако Арктур может быть звездой Туамоту, называемой Туру . [52] Гавайское название Арктура как отдельной звезды, вероятно, было Хоку-леа , что означает «звезда радости» или «ясная звезда». [53] На Маркизских островах Арктур, вероятно, назывался Тау-тоу и был звездой, которая управляла месяцем, приближающимся к январю. Маори и мориори называли его Таутору , вариантом маркизского названия и названием, общим с Поясом Ориона . [54]
В инуитской астрономии Арктур называется Стариком ( Uttuqalualuk на инуитских языках ) и Первыми ( Sivulliik на инуитских языках). [55]
Микмаки восточной Канады видели Арктура в образе Кукугвесса , совы. [56 ]
Армянский учёный начала XX века Назарет Дагаварян выдвинул теорию о том, что звезда, обычно называемая в армянском фольклоре Гутани астх ( арм . Գութանի աստղ; букв. звезда плуга), на самом деле была Арктуром, поскольку созвездие Волопаса армяне называли «Эзох» ( арм . Եզող; букв. человек, который пашет). [57]
В Древнем Риме небесная активность звезды, как предполагалось, предвещала бурную погоду, а олицетворение звезды выступает в качестве рассказчика в прологе к комедии Плавта « Руденс » (около 211 г. до н. э.) [58] [59]
В « Карандавьюха-сутре» , составленной в конце IV или начале V века, одно из медитативных погружений Авалокитешвары именуется «Ликом Арктура». [60]
Одна из возможных этимологий, предложенных для имени « Артур », предполагает, что оно произошло от «Арктур» и что персонаж конца V — начала VI века, на котором основан миф о короле Артуре, изначально был назван в честь звезды. [59] [61] [62] [63] [64] [65]
В средние века Арктур считался неподвижной звездой Бехена и приписывался камню яшме и траве подорожник . Корнелий Агриппа перечислял его каббалистический знак под альтернативным названием Алхамет . [66]
Свет Арктура использовался в механизме, который использовался для открытия Всемирной выставки в Чикаго в 1933 году . Звезда была выбрана, поскольку считалось, что свет от Арктура начал свое путешествие примерно во время предыдущей Всемирной выставки в Чикаго в 1893 году (находясь на расстоянии 36,7 световых лет, свет фактически начался в 1896 году). [67]
В разгар Гражданской войны в США президент Авраам Линкольн наблюдал Арктур через 9,6-дюймовый рефракторный телескоп, когда он посетил Военно-морскую обсерваторию в Вашингтоне, округ Колумбия, в августе 1863 года. [68]