Поиск синих звёзд | Астрономические мероприятия и наблюдения звездного неба в Крыму!

Поиск синих звёзд

Почему нам важны именно синие звезды?

Дело в том, что согласно закону смещения Вина максимум энергии в синей области имеют наиболее горячие объекты. Вернее, даже в ультрафиолете (УФ) и рентгене, но там эффективность наблюдений с Земли с уменьшением длины волны стремительно падает за счет поглощения в земной атмосфере. В общем все объекты с температурами больше примерно 8000 К будут иметь голубой или синий цвет на цветных фотографиях либо выглядеть максимально ярко на снимках сделанных через синие светофильтры.

А самые горячие объекты крайне интересны для науки! И сразу по многим причинам: это могут быть молодые звезды вокруг которых еще формируются другие звезды и планетные системы, нейтронные звезды и белые карлики, аккреционные диски вокруг больших и не очень черных дыр (активные ядра галактик, микроквазары и тп) и какие-нибудь экзотические объекты типа недавно слившихся звезд.

Орион

Рис.1 Созвездие Орион с газо-пылевыми туманностями

Каким образом мы связываем синий цвет с молодостью звезды? Для сильного разогрева поверхности звезды как правило требуется большая температура внутри, а она получается только за счет большой массы (начиная от нескольких солнечных масс). Но объекты с большой массой крайне быстро завершают свой эволюционный путь и лишь редкие из них видны нам в зрелом возрасте как красные гиганты или сверхгиганты. Если масса маленькая, скажем меньше одной солнечной, то звезда не приобретает синий или голубой цвет поверхности ни в молодости, ни в старости.

Исключением из вышеописанного сценария являются белые карлики и нейтронные звезды - остатки сравнительно старых звезд, которые имеют заметное излучение в синем и УФ за счет реликтового тепла, сохранившегося с того момента когда этот остаток был внутри звезды и в нем активно шли термоядерные реакции синтеза.

м1 крабовидная туманность

Рис.2 Туманность М1 - остаток вспышки сверхновой 1054г

Черная дыра тоже может отметиться мощным излучением в синей области, но не с "поверхности" конечно, а из аккреционного диска - диска из падающего вещества. В нем материя сильно уплотняется и разогревается при столкновении на высоких скоростях в мощных гравитационных полях, поэтому центральные области таких дисков отлично излучают и в синем и в ультрафиолете и даже в рентгене.

Итак, приступим к поиску!

Чтобы локализовать области поиска требуется задаться определенным типом интересующих нас объектов. Поиск активных ядер галактик лучше вести ближе к полюсам галактики, максимально далеко от Млечного пути - Лев, Волосы Вероники, Дева, Ворон, Скульптор, Южная рыба, Водолей, Кит, Феникс. А все остальные объекты связаны своим происхождением со звездами, значит ищем непосредственно в плоскости Млечного пути.

Задачу поиска синих звезд можно несколько упростить, если искать их на удобном фоне. Какой цвет лучше всего контрастирует с синим? Правильно, красный :) Значит берем красные газо-пылевые туманности и внимааательно на них смотрим. Между прочим, светиться красным они начинают именно благодаря переизлучению энергии близких звезд и чаще всего синих и голубых.

В "астроследопытистой" деятельности нам поможет ряд современных бесплатных программ. Начнем с Aladina. Советую скачать десктопную версию, там функционал повеселее, но можете подружиться и с онлайновой.

Aladin

Рис.3 Общий вид программы Aladin Sky Atlas

Дальше все предельно просто: проверьте чтобы слева вверху был указан каталог SDSS (если в нем по данной области неба нет данных, то выберите DSS), потом колесиком мыши (или ползунком справа внизу) измените масштаб так, чтобы поле зрения составляло несколько десятков градусов, найдите визуально Млечный путь, в нем отметьте для себя какой-то удобный ориентир, скажем туманность Ориона М42 или  Лагуну М8, добавьте зуму так, чтобы поле зрения (его размер указан под картинкой звездного неба) получилось 5-15 угловых минут и просто начинайте систематически осматривать области внутри и вокруг красных туманностей в поисках голубых или синих звездочек.

Систематически - значит запоминая свое положение по координатам или относительно выбранного ориентира чтобы не просматривать одну и ту же область несколько раз иначе потеряете время.

аладин аплет

Рис.4 Окно доступа к изображению: выбрано поле зрения 7х7' и каталог DSS

Как вариант, можете взять на любительских сайтах, форумах либо в литературе список диффузных газо-пылевых туманностей, вбивать их по-очереди в Аладин и просматривать каждую. Или просто идти по координатам, равнометрно осматривая все небо. Благо оно большое :)

При обнаружении подозрительно голубого объекта кликните в него курсорчиком и выпишите в блокнотик координаты (поле вверху Аладина). Я советую сразу после обнаружения синих объектов переходить к их проверке.

aladin sdss

Рис.5 После установки перекрестья на объекте в поле вверху отображаются его координаты

Проверка - обязательна! И тоже элементарна :)

Есть такой ооочень хороший телескоп, Pan-Starrs. Многие его не любят за то, что он лишает "хлеба" многих любителей. Но и пользы от него не счесть, достаточно вспомнить что именно он обнаружил первый межзвездный астероид Оу-мяу-мяу.

ps1

Рис.6 Телескоп Pan Starrs на Гавайях диаметром 1.8м

Заходим на страничку доступа к снимкам телескопа по ссылке выше и вбиваем там координаты подозреваемого объекта, настраиваем размер картинки и количество угловых секунд в нашем кадре (аналог разрешения), я беру обычно около 100-200". Все! Жмем Submit и видим слева внизу цветное изображение заданной области, а дальше "раскадровку" по фильтрам. Задача состоит в том, чтобы отождествить поле в Аладине со снимком Pan-Starrs и найти на снимке наш объект. Он там обязательно есть, смотрите внимательно, кадры Pan-Starrs ооочень глубокие. После отождествления объекта проверьте насколько он синий: если он синий визуально на цветной картинке и заметно ярче в фильтре g (первая чб картинка слева), чем в остальных - значит наш клиент!

ps1 asess image

Рис.7 Общий вид окошка доступа к снимкам телескопа Pan Starrs

Теперь можно проверить его в базе переменных звезд VSX (многие горячие объекты обладают сильной переменностью) и поискать информацию в Симбаде по его координатам. Подробнее это описано на страничке проверке  переменных звезд на исследованность.

После этого можно попробовать получить серии снимков для этих синих звезд. Если среди них будут переменные звезды, а вероятность этого очень высокая, вы сможете получить их ряды блеска, определить тип и зарегистрировать их в базе данных VSX как новые переменные звезды. Если нет своего телескопа, попробуйте проверить по архивным снимкам DSS, CSS и другим или вышлите координаты мне (astrotourist@gmail.com).

Какую ценность могут иметь списки таких синих звезд для науки? Вы реально можете открыть редкий объект, до которого у профессиональных ученых просто еще не дошли руки и тем самым улучшить понимание физики и происхождения такой экзотики. А еще это неплохая тренировка в астрометрии, ориентировании на небе, работе с астрономическими программами и базами данных, что может пригодиться в дальнейшей исследовательской деятельности.

 

Назаров Сергей, 2020

Астробиблиотека