Ахернар: Удивительная звезда
Когда начинаешь изучать некоторых наших звездных соседей, перед тобой открывается разнообразие характеристик. Считаю, что Ахернар, пожалуй, одна из самых удивительно необычных звезд, расположенных так близко к Солнцу. Она находится на расстоянии примерно 139 световых лет, хотя это значение не строго фиксировано — в других источниках указывается около 144 световых лет.
Ахернар — горячая звезда спектрального класса B3 Vpe, звезда главной последовательности, всё ещё синтезирующая водород в гелий, как и наше Солнце; при этом её светимость составляет примерно от 2900 до 5400 светимостей Солнца. Температура оценивается в диапазоне от 10 000 до 30 000 К, при этом в ряде источников приводится среднее значение между 14 500 и 19 000 К, что соответствует голубовато‑белому цвету звезды.
Её форма необычна: Ахернар далека от сферичности, она представляет собой сильно сплюснутый эллипсоид. По фотографиям кажется, что реальная форма ещё более неправильная, чем описывают комментаторы, называющие Ахернар наименее сферичной изученной звездой Млечного Пути. Пропорции примерно 12:7,7 в соотношении «высота — окружность». Плотность и масса звезды дают оценку в несколько раз больше солнечных: по оценкам, плотность или масса на единицу объёма превосходит солнечную в 6–8 раз, диаметр по меньшей оси примерно в 7 раз больше солнечного.
Несмотря на очень быстрый вращательный экваториальный скорость порядка 225 км/с, период вращения звезды составляет около 2,2 земных суток. На снимках видно, как со стороны одного из полюсов испускается газ — на фотографиях автор условно обозначает это как оба полюса. Из‑за высокой скорости вращения звезда теряет значительную массу, особенно в районе экватора. Потери массы сопровождаются увеличением скорости вращения: если предположить, что звезда когда‑то была более сферичной, какой‑то внешний удар или близкое сближение могло придать ей дополнительный угловой момент, ускорив вращение.
Частичная потеря массы в момент такого события могла усилиться: при быстром вращении центробежная сила для более тяжёлой газовой фазы становится сопоставимой с гравитацией, и частицы уходят в пространство. Это запускает цикл: потеря массы и дальнейшее ускорение вращения. С точки зрения сохранения углового момента, частицы, приближающиеся к центру масс, вращаются быстрее, а в рассматриваемой модели отдельные атомы гелия, образующиеся в результате термоядерного синтеза, ведут себя как часть атмосферы звезды и выталкиваются центробежными силами.
По мере удаления вещества экваториальные слои истончаются, оставшееся вещество при тех же энергиях вынуждено двигаться быстрее, что поддерживает высокий темп вращения. Зная период вращения и экваториальную скорость, можно оценить размеры звезды и силы, действующие на покидающий её газ. Если описанный процесс продолжится, Ахернар станет ещё более необычным типом звезды.
На фотографиях видна также окружающая звезду горячая газовая оболочка, отлетевшая из атмосферы. На поверхности заметны тёмные области; это не обязательно более холодные участки, а скорее области, не излучающие в видимом диапазоне или невидимые для применённой камеры, возможно, связанные с сильными магнитными структурами, аналогичными солнечным.
Фотографии показывают, что звезда ещё более неправильной формы, чем простая сплюснутая сфера. На одном из кадров северный полюс виден в нижней части кадра; на другом — северный полюс в верхней части, то есть снимки сняты с противоположных сторон, что позволяет рассмотреть различные детали и участки выноса газа. Автор отмечает, что для получения более ярко выраженного контраста тёмных экваториальных областей было снижено освещение и увеличен контраст; при ещё большем усилении контраста тёмные зоны экватора стали бы ещё заметнее, что согласуется с мнениями звездных наблюдателей о том, что экваториальные области охлаждены по сравнению с полюсами.