Barnard Star – Wikipedia

L ‘ Barnard Star jest gwiazdą konstelacji Zodiaku Ophiuchusa ^{[[[ 2 ]} . Ten czerwony karłowato, zmienna według typu draconis ^{[[[ 5 ]} , jest znaną gwiazdą, której czysty ruch jest najwyższy ^{[[[ 7 ]} (10,3 ″ rocznie). Została mianowana na cześć amerykańskiego astronomu Edwarda E. Barnarda, który odkrył tę własność w 1916 roku ^{[[[ 8 ]} . Znajdujący się w odległości od ∼5,96 do. (∼1,83 PC ) ^{[[[ Pierwszy ]} , jest to czwarta gwiazda najbliżej układu słonecznego. Jest jednak niewidoczny dla nagiego oka ze względu na niskie światło.

Gwiazda Barnarda była przedmiotem licznych dzieł i jest prawdopodobnie najczęściej badanym krasnoludem ze względu na jego bliskość i pozycję blisko równika niebieskiego, co jest korzystne dla obserwacji ^{[[[ 9 ]} . Badania koncentrowały się na jego właściwościach i wykrywanie możliwych planet pozasłoniowych. Gwiazda była zatem przedmiotem kontrowersji naukowych, gdy Peter Van de Kamp ogłosił w 1963 r., Że wykrył zaburzenia we własnym ruchu, które wydawały się być w stanie wskazać obecność jednej lub więcej jowowskich planet. Żadna z planet ogłoszona przez Van de Kamp nie mogła zostać potwierdzona, ale w 2018 r. W 2018 r. Superterre został ostatecznie odkryty. Barnard Star była również gwiazdą docelową podczas badania szybkiej niezamieszkanej podróży w kierunku sąsiadujących systemów Stellar.

Gwiazda Barnarda w historii astronomii [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Ruch gwiazdy Barnarda.

Gwiazda Barnarda została odwołana do pierwszego katalogu w Monachium oraz w katalogu ogólnym Albany w ramach odpowiednich oznaczeń Monachium 15040 (ERA 1850.0 Następnie 1880.0) ^{[[[ dziesięć ]} I AGC 6005 (ERA 1910.0) ^{[[[ 11 ] W [[[ 8 ]} . W 1916 r. Odkrył amerykański astronom Edward Emerson Barnard, porównując płyty fotograficzne wykonane w 1894 r., Aw 1916 r., Że gwiazda miała najważniejszy czysty ruch na niebie (10,3 “rocznie) ^{[[[ 8 ]} . Gwiazda została w ten sposób wyznaczona na jego cześć. Amerykański astronom Henry N. Russell jako pierwszy ją nazywał Gwiazda Barnarda („Barnard Star” po angielsku) w artykule opublikowanym w Styczeń 1917 r ^{[[[ dwunasty ]} . Ten artykuł, dotyczący paralaksy gwiazdy, określa, że ​​jest znaną gwiazdą najbliższą Ziemi po słońcu i trzech składnikach α centauri (AB-C). Jego bliskość przyniosła mu pseudonim Następny Ophiuchi ^{[[[ 13 ]} („[Star] najbliższe [konstelacji] Ophiuchusa” po łacinie), która nie była i jednak prawie nie jest używana.

W 1963 r. Holenderski astronom, Peter Van de Kamp, ogłosił, że wykrył zakłócenia w czystym ruchu gwiazdy Barnarda. Mieli należne według niego jednej lub więcej planet o wielkości porównywalne z Jowiszem ^{[[[ 14 ]} . Van de Kamp zaobserwował gwiazdę od 1938 r., Aby wykryć z kolegami z Swarthmore Observatory College odmian mikrometru jego pozycji na płytkach fotograficznych. Odmiany te miały odpowiadać zaburzeniu orbitalnym gwiazdy wskazujące na obecność planetarnego towarzysza. Van de Kamp miał pozycje mierzone przez grupy do dziesięciu osób, a następnie obliczył średnią wyników, aby uniknąć systematycznych błędów pomiaru z powodu każdej osoby ^{[[[ 15 ]} . Van de Kamp postawił hipotezę, że gwiazdę Barnarda towarzyszyła planeta 1,6 masy jowowskiej przy 4,4 AU na lekko ekscentrycznej orbicie, pracuje w 1969 roku. Później w tym samym roku zasugerował odpowiednio dwie planety 0,8 i 1,1 masy masy odpowiednio ^{[[[ 16 ]} . Odkrycie to zostało ogólnie akceptowane w społeczności naukowej w latach 60. XX wieku.

Widok artysty z planety wokół czerwonego karła.

Inni astronomowie próbowali odtworzyć dzieło Van de Kamp. Dwa ważne artykuły obalające istnienie jednej lub więcej planet zostały opublikowane w 1973 roku. Na zdjęciach wykonanych w innym obserwatorium Gatewood i Eichhorn nie udało się zweryfikować istnienia towarzysza planetarnego pomimo nowych technik miar na tabliczkach ^{[[[ 17 ]} . Kolejny artykuł opublikowany przez Hershey cztery miesiące później, wykorzystując obserwatorium Swarthorus, że Van de Kamp zastosował możliwą przyczynę obserwowanych wariantów. Zauważył, że zmiany w polu astrometrycznym kilku gwiazd były powiązane z czasem dostosowań i z modyfikacjami dokonanymi przez soczewki teleskopowe ^{[[[ 18 ]} : Obserwowany ruch był artefaktem ze względu na konserwację i aktualizację urządzeń obserwacyjnych.

Van de Kamp odmówił życia, aby rozpoznać jego błąd. Chociaż był bardzo podziwiany i towarzyski, Van de Kamp poczułby się zdradzony przez swoich kolegów, którzy zakwestionowali jego odkrycia. Wulff Heintz, który zastąpił Van de Kamp w Swarthmore i był ekspertem w podwójnych gwiazdach, podważał swoje odkrycia i opublikował krytykę swojej pracy z 1976 roku. Stosunki między dwoma mężczyznami zostałyby rozszerzone ^{[[[ 19 ]} . W 1982 r. Van de Kamp opublikował nowy artykuł, który ma potwierdzić istnienie dwóch planet ^{[[[ 20 ]} .

Badania przeprowadzone w latach 80. i 90. XX wieku w celu znalezienia towarzyszy planet w Barnard Star okazały się nieudane. Badania interferometryczne przeprowadzone przy użyciu teleskopu kosmicznego Hubble w 1999 r. Nie zidentyfikowały planetarnego towarzysza ^{[[[ 21 ]} . Chociaż kontrowersje spowolniły prace na planetach pozasłoniowych, przyczyniły się do celebryty gwiazdy Barnarda. Wreszcie, w listopadzie 2018 r. Odkrycie superterrejnego orbitowania, gwiazda.

Nazwa „Barnard Star” była używana nieoficjalnie od stulecia, zanim została sformalizowana przez Międzynarodową Związek Astronomiczny Pierwszy ^Jest Luty 2017 ^{[[[ 22 ]} .

Barnard Star to czerwono krasnolud ^{[[[ 4 ]} . Jego pozorna wielkość wynosi 9,51 ^{[[[ 3 ]} Przeciw -1,46 dla Syriusza (świetlista gwiazda na niebie) i 6 dla najmniej jasnych przedmiotów widocznych dla nagiego oka; Drabina jest logarytmiczna, gwiazda wielkości 9,57 jest zatem zbyt niska, aby była widoczna dla gołego oka.

Podobno gwiazda Barnarda została utworzona około 10 miliardów lat temu. Ta stara gwiazda straciła zatem dużą część swojej energii obrotowej, a okresowe zmiany jej jasności wskazują, że okres obrotu wynosi 130 dni (przeciwko 25 dla słońca) ^{[[[ 23 ]} . Ze względu na swój wiek od dawna przypuszczano, że gwiazda Barnarda nie miała znaczącej działalności gwiezdnej. Jednak astronomowie zaobserwowani w 1998 r. Intensywna erupcja gwiezdna: gwiazda Barnarda była zatem częścią gwiazd erupcyjnych ^{[[[ 24 ]} . Gwiazda nazywa się również V2500 Ophiuchi w oznaczeniu zmiennych gwiazd.

Pozycje Barnarda gwiazdy od 1985 roku. Północ znajduje się na obrazie, jest po prawej stronie.

Właściwy ruch gwiazdy reprezentuje prędkość poprzeczną ^{[[[ 25 ]} z 90 km/s . 10,3 sekundy ARC podróżowało co roku, odpowiada ćwierć stopnia w życiu ludzkim, prawie połowa średnicy kątowej księżyca w pełni ^{[[[ 26 ]} . Jego prędkość promieniowa ^{[[[ 27 ]} można mierzyć za pomocą efektu Dopplera. Gwiazda przedstawia zatem lukę w kierunku niebieskiego ( Blueshift ) z −110 km/s ^{[[[ 6 ] W [[[ 28 ]} . Ta miara, w połączeniu z czystym ruchem, sugeruje prawdziwą prędkość w porównaniu do słońca −142,6 ± 0,2 km/s ^{[[[ 28 ] W [[[ 29 ]} . W rzeczywistości Barnard Star tak szybko zbliża się ze Słońca, że ​​będzie to 3,75 lat świetlnych od Układu Słonecznego (obecnie w porównaniu z 5,96) około 11 800 roku ^{[[[ 14 ] W [[[ 28 ]} . Nie będzie to jednak najbliższa gwiazda słońca, ponieważ Proxima du Centaure będzie jeszcze bliżej ^{[[[ 30 ]} . Nadal będzie zbyt niski, aby był widoczny dla nagiego oka, ponieważ jego pozorna wielkość będzie wynosi około 8,5. Potem odejdzie.

Gwiazda Barnarda ma masę 17% i promień 15 do 20% Słońca ^{[[[ trzydziesty pierwszy ]} . Jego temperatura powierzchni wynosi 3134 (± 102) K, jego wizualna jasność wynosi 4/10 000 ^{To jest} i jego bolometryczna jasność 34,6/10 000 ^{To jest} tych ze słońca ^{[[[ 9 ]} . Gdyby zastąpiło słońce, byłby on tylko 100 razy jaśniejszy niż księżyc w pełni ^{[[[ trzydziesty pierwszy ]} .

Najbliższa gwiazda Barnard Star znajduje się obecnie Ross 154 położona w odległości 1,66 szt. Lub 5,41 lat świetlnych. Wszystkie gwiazdy znajdujące się w mniej niż 10 latach świetlnych od gwiazdy Barnarda, z wyjątkiem Słońca i Alfa Centaur A i B, czerwone karłki typów spektralnych K i M. ^{[[[ trzydziesty pierwszy ]} .

Gwiazda Barnarda ma średnicę około 15 do 20% Słońca ^{[[[ 4 ]} .

Badania Barnard Star były liczne. Głównym tematem badań było poszukiwanie planet po pracy Van de Kamp, ale udokumentowano wiele innych obszarów badań.

Charakterystyka gwiazd i astrometria [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Kilka artykułów na temat relacji masażowo-luminosiowo opublikowano przed ostateczną pracą Dawsona w 2003 r. Oprócz określenia temperatury i jasności artykuł sugerował, że wcześniejsze szacunki gwiazdy Barnarda; Oferuje promień słoneczny 0,20 (± 0,008 promień słoneczny), który jest do maksymalnych wartości zwykle rozważanych ^{[[[ 9 ]} .

Podczas szerokiego badania metaliczności gwiazd karłowców gwiazdy Barnarda umieszczono między -0,05 do -0,1 w skali metaliczności lub około 10 do 32% metaliczności Słońca ^{[[[ 4 ]} . Metaliczność, odsetek masy gwiezdnej złożonej z cięższych elementów niż hel, umożliwia sklasyfikowanie gwiazd. Gwiazda Barnarda wydaje się typowa dla starych czerwonych karłów populacji II, które są na ogół gwiazdami halo biednych w metalach. Chociaż zarażona jest słońcem, metalialność gwiazdy Barnarda jest wyższa niż w halo gwiazd i jest zbliżona do niskich wartości gwiazd krążka bogatych w metale. Ta właściwość i jej wysoki ruch przestrzenny doprowadziły do ​​definicji populacji II pośredników ^{[[[ 4 ] W [[[ 32 ]} .

Praca przeprowadzona przez Benedykta i jego kolegów z Hubble Space Telescope ma duży zasięg. W 1999 r. Podano bezwzględną paralaks i bezwzględną wielkość ^{[[[ 21 ]} . Umożliwiło to udoskonalenie granic obszaru planetarnego. Kolejny ważny artykuł Kursster i in. , został opublikowany w 2003 roku. Odnosi się do pierwszego wykrywania zmiany prędkości promieniowej gwiazdy spowodowanej jego ruchem kosmicznym. Część modyfikacji prędkości promieniowej przypisano aktywności gwiezdnej ^{[[[ 32 ]} .

Badania i odkrycie planetarne [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Różne prace umożliwiły określenie możliwości, że Barnard Star wita planet. Poprawiając precyzję ruchu gwiazdy, niepewność masy i orbity możliwych planet jest zmniejszone. Mówiąc prościej, astronomowie często są w stanie opisywać, które rodzaje planety nie mogą znajdować się na orbicie wokół gwiazdy. Krasnoludowy, taki, że gwiazda Barnarda jest łatwiejsza do zbadania niż największa gwiazdy, ponieważ ich niższa masa ułatwia zaburzenia planetarne do wykrycia ^{[[[ 33 ]} . Gatewood był zatem w stanie wykazać w 1995 roku, że nie było planet 10 mas jowowskich (dolna granica dla brązowych karłów) wokół gwiazdy Barnarda ^{[[[ 14 ]} . Jego artykuł umożliwił również określenie możliwych wartości granicznych obiektów planetarnych ^{[[[ 34 ]} . Artykuł z Hubble z 1999 r. Udostępnił towarzyszom planet o 0,8 masy jowowskiej okresu orbitalnego mniej niż 1000 dni ^{[[[ 21 ]} , podczas gdy Kurtzer ustalił w 2003 r., Że w obszarze zamieszkania Barnarda nie było planety o minimalnej masie ( M grzech( I )) większe niż 7,5 mas lądowych lub masa większa niż 3,1 masy Neptuna (znacznie niższe niż najmniejsze szacunki Van de Kamp) ^{[[[ 32 ]} .

Chociaż prace te znacznie ograniczyły parametry możliwych planet wokół gwiazdy Barnard, nie całkowicie wykluczyły ich istnienie; Możliwe, że są telluryczne planety, ale trudno byłyby je wykryć. Misja interferometrii przestrzeni NASA i Mission Darwin de L’ESA planowano poszukiwać planet porównywalnych z Ziemią około 2015 r., Ale oba zostały odwołane ^{[[[ 35 ] W [[[ 36 ]} . Zdecydowali się studiować w szczególności gwiazdę Barnarda ^{[[[ trzydziesty pierwszy ]} .

Vue d’istite de la powierzchnia superterre krążąca krążąca do Étoile de Barnard.

. 14 listopada 2018 , Ignasi Ribas i jego współpracownicy ogłaszają odkrycie superterrea na orbicie wokół gwiazdy Barnarda metodą prędkości promieniowej ^{[[[ 37 ]} . Ta planeta miałaby masę większą niż 3,2 mas lądowych i 233 -dniowy okres orbitalny. Orbicie około 0,4 Do jego gwiazdy, czyli około 60 milionów km. W tej odległości „(gwiazda) Barnard B” (lub GJ 699 B) otrzymałby od swojej gwiazdy tylko 2% energii, którą Ziemia otrzymuje od słońca ^{[[[ 38 ]} lub ledwo podwójnie nasłonecznienie na orbicie Saturna w Układzie Słonecznym. Dlatego uczyniłoby to zimnym i niegościnnym światem ^{[[[ 38 ]} , których średnia temperatura powierzchni (widok przestrzeni) powinien być rzędu −170 ° C. .
Jednak istnienie planety zostało obalone w badaniu opublikowanym w 2021 r., Które wyjaśnia obserwowaną zmienność prędkości promieniowej według aktywności gwiazdowej, a nie towarzysza na orbicie ^{[[[ 39 ]} . Inne badanie opublikowane w 2022 r. Potwierdza ten wynik ^{[[[ 40 ]} .

Erupcja z 1998 r. [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

W 1998 roku gwiazda Barnarda była sceną gwiezdnej erupcji. Erupcja została odkryta przez Cochran dzięki zmianom w spektrum emisji wykrytym 17 lipca 1998 Z okazji niepowiązanych badań nad wibracjami z powodu planet. Minęło 4 lata, zanim erupcja została właściwie przeanalizowana. Badanie spektrum nie umożliwia dokładnego określenia całkowitej energii erupcji, ale Paulson zasugerował, że temperatura erupcji osiągnęła 8 000 K , ponad dwukrotność temperatury gwiazdy ^{[[[ 41 ]} . Biorąc pod uwagę przypadkową naturę erupcji, wskazało, że „gwiazda byłaby fantastyczna do obserwowania dla amatorskich astronomów” ^{[[[ 24 ]} .

Erupcja była zaskoczeniem, ponieważ starsze gwiazdy miały mieć niską aktywność. Erupcje, które nie zostały w pełni wyjaśnione, byłyby spowodowane potężnymi pola magnetycznym, które unicestwiłyby ruchy konwekcyjne plazmy, powodując w ten sposób nagłe starty; Ważne pola magnetyczne wymagają szybkiego obrotu, podczas gdy gwiazdy starsze mają niski obrót. Zdarzenie takiej wielkości byłoby rzadkie wokół gwiazdy Barnarda ^{[[[ 41 ]} . Badania przeprowadzone w celu ustalenia częstotliwości takich erupcji i obserwowania zmian aktywności gwiazdowej w okresie danego czasu sugerują, że gwiazda Barnarda powinna być spokojna. Prace opublikowane w 1998 r. Nie wykazały przekonujących dowodów na okresową zmienność jasności gwiazdy Barnarda: tylko jedna możliwa plama została zidentyfikowana w ciągu 130 dni ^{[[[ 42 ]} .

Erupcje 2019 [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

W 2019 r. Wykryto dwie nowe erupcje gwiezdne w odległym ultrafiolecie z gwiazdy Barnarda, z których każda miała energię 3 × 10 ²² dżuli, a także gwiezdna erupcja na temat X -Serage energii 1,6 × 10 ²² Dżule. W przypadku hipotetycznego tellurycznej planety orbitowanej w obszarze zamieszkania gwiazdy i braku magnetosfery, tempo zaobserwowane, w którym występują erupcje, jest wystarczające do stworzenia atmosferycznego wydechu równoważnego 87 atmosfery lądowej na miliard lat przez Wydech termiczny, do którego dodaje się około 3 atmosfery lądowych utraconych na miliard lat przez Wydech jonowy ^{[[[ 43 ]} .

Jeśli wykluczymy kontrowersje planetarne, najbardziej znanym badaniem dotyczącym Barnard Star był projekt Daedalus, który odbył się w latach 1973–1978. Sugerował, że możliwa jest szybka niezamieszkana podróż do innego systemu gwiezdnego ^{[[[ 44 ]} . Gwiazda Barnarda została wybrana jako cel podróży częściowo z powodu rzekomego istnienia planetarnych towarzyszy ^{[[[ 45 ]} .

Badania sugerują, że sonda z użyciem pulsacyjnego napędu jądrowego (napęd zapewniający jest dostarczany przez fuzję jądrową cząstek deuteru i helu 3 zbombardowanych przez elektrony) może osiągnąć prędkość 12% prędkości światła po 4 latach przyspieszenia. Gwiazda Barnarda została osiągnięta po 50 latach, to znaczy w życiu ludzkim ^{[[[ 45 ]} . Ta misja może umożliwić studiowanie gwiazdy i jej możliwych towarzyszy, środowiska międzygwiezdnego i wykonywanie pomiarów astrometrycznych ^{[[[ 44 ]} .

Projekt Daedalus był początkiem innych prac teoretycznych. W 1980 r. Freitas zasugerował bardziej ambitny plan: samozwańczą sondę samozapiemską, której celem byłoby poszukiwanie życia pozaziemskiego i skontaktowanie się z nim. Zbudowana i uruchomiona na Orbicie Jovian, dotrze do gwiazdy Barnarda w ciągu 47 lat, podobnie jak zaproponowany projekt Daedalus. Po przybyciu w pobliżu gwiazdy zacznie się replikować. Jednostka produkcyjna zostałaby zbudowana, pierwotnie w celu stworzenia sond eksploracyjnych, a następnie utworzenia kopii oryginalnego statku po 1000 latach ^{[[[ czterdzieści sześć ]} .

Powiązany artykuł [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Linki zewnętrzne [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]