Большинство звёзд кажутся спокойными точками света только из-за огромного расстояния. Вблизи это миры экстремальной физики: одни раздуваются до размеров орбиты Юпитера, другие вращаются быстрее кухонного блендера, а третьи обладают магнитным полем, которое невозможно воспроизвести на Земле. В этой десятке собраны не просто рекордсмены, а объекты, которые заставили астрономов уточнять представления о жизни и смерти звёзд.
| Место | Звезда или остаток | Чем необычна |
|---|---|---|
| 10 | Бетельгейзе | красный сверхгигант с загадочным Великим потускнением |
| 9 | HD 140283 | одна из древнейших хорошо изученных звёзд |
| 8 | Звезда Пшибыльского | крайне необычный химический спектр |
| 7 | Звезда Тэбби | нерегулярные глубокие падения яркости |
| 6 | WR 104 | спираль из раскалённой пыли |
| 5 | S2 | стремительная орбита вокруг Стрельца A* |
| 4 | R136a1 | одна из самых массивных известных звёзд |
| 3 | HD 45166 | рекордно магнитная массивная гелиевая звезда |
| 2 | PSR J1748-2446ad | 716 оборотов в секунду |
| 1 | SGR 1806-20 | магнетар, устроивший гигантскую вспышку |
10. Бетельгейзе
Красный сверхгигант в созвездии Ориона настолько велик, что на месте Солнца его внешние слои простирались бы примерно до орбиты Юпитера. Бетельгейзе уже исчерпала водород в ядре, сбрасывает вещество и когда-нибудь завершит жизнь взрывом сверхновой. Однако знаменитое падение яркости в 2019–2020 годах не стало началом такого взрыва.
Наблюдения показали более интересную бытовую драму гиганта: звезда выбросила часть вещества, поверхность в этом районе остыла, а сформировавшаяся пыль закрыла часть диска. Так возникло Великое потускнение. Бетельгейзе напоминает, что поверхность старой звезды не имеет чёткой спокойной границы – она пульсирует, кипит огромными конвективными ячейками и постепенно уходит в космос.
9. HD 140283
Эту звезду часто называют Мафусаилом. Она находится сравнительно близко, примерно в 200 световых годах от нас, и содержит очень мало тяжёлых элементов. Такой состав характерен для светил, родившихся вскоре после первых поколений звёзд, когда Вселенная ещё не успела накопить много углерода, кислорода и железа.
Ранние оценки возраста HD 140283 вместе с погрешностью даже выходили за современный возраст Вселенной. Это не означало, что звезда старше Большого взрыва: уточнение расстояния, светимости и моделей звёздной эволюции сняло кажущийся парадокс. Главная ценность HD 140283 осталась прежней – перед нами доступный для подробного изучения свидетель очень ранней эпохи Млечного Пути.
8. Звезда Пшибыльского
HD 101065 получила имя польско-австралийского астронома Антони Пшибыльского, который обратил внимание на её странный спектр. В атмосфере звезды особенно заметны линии редкоземельных элементов, тогда как привычные для подобных светил элементы выглядят необычно слабыми. В спектре также сообщалось о линиях короткоживущих актинидов, происхождение которых остаётся предметом обсуждения.
Это не склад экзотических металлов в буквальном смысле. Сильное магнитное поле, медленное вращение и расслоение вещества могут концентрировать отдельные элементы в верхней атмосфере, делая их линии непропорционально заметными. Звезда Пшибыльского необычна тем, что её химический портрет невозможно объяснить обычным равномерным перемешиванием.
7. Звезда Тэбби
KIC 8462852 прославилась благодаря телескопу Kepler: её яркость падала нерегулярно и порой очень глубоко, причём затмения не повторялись с аккуратным периодом планетного транзита. Необычная кривая блеска породила десятки гипотез, включая сенсационную идею о гигантской инопланетной конструкции.
Последующие наблюдения дали гораздо более земное объяснение. При потускнениях синий свет ослабевал сильнее красного, как бывает при прохождении через мелкую пыль; непрозрачный искусственный объект перекрывал бы разные цвета почти одинаково. Окончательная геометрия пылевых облаков всё ещё уточняется, но именно их астрономы считают наиболее вероятной причиной. Ценность звезды Тэбби не в фантазии об инопланетянах, а в редкой возможности наблюдать изменчивую околозвёздную среду.
6. WR 104
На снимках WR 104 окружена почти правильной светящейся спиралью, из-за чего получила прозвище звезды-вертушки. Рисунок создаёт не сама одиночная звезда, а двойная система: быстрые ветры горячей звезды Вольфа – Райе сталкиваются с ветром массивного компаньона. В сжатой зоне образуется пыль, а орбитальное движение закручивает её в спираль.
Звёзды Вольфа – Райе быстро теряют массу и считаются кандидатами в будущие сверхновые. Иногда WR 104 описывают как возможную угрозу гамма-всплеска для Земли, но направление оси системы и механизм будущего взрыва известны недостаточно точно для такого вывода. Реальная редкость объекта уже видна без апокалипсиса: это наглядная карта взаимодействия двух невидимых звёздных ветров.
5. S2
S2 выглядит обычной горячей звездой, пока не посмотреть на её путь. Она обращается вокруг компактного радиоисточника Стрелец A* в центре Млечного Пути и завершает оборот примерно за 16 лет. В ближайшей точке орбиты звезда несётся со скоростью в несколько процентов скорости света и проходит на космически малом расстоянии от сверхмассивной чёрной дыры.
Именно наблюдение за S2 помогло надёжно измерить массу центрального объекта – около четырёх миллионов масс Солнца. Во время сближения 2018 года астрономы зарегистрировали гравитационное красное смещение, а длительные измерения показали поворот орбиты, предсказанный общей теорией относительности. S2 стала естественным зондом пространства, куда невозможно отправить аппарат.
4. R136a1
В центре звёздного скопления R136 в Большом Магеллановом Облаке находится R136a1 – одна из самых массивных известных звёзд. Оценки зависят от моделей, но речь идёт более чем о двух сотнях масс Солнца. При этом она светит в миллионы раз мощнее Солнца и теряет вещество в интенсивном звёздном ветре.
Такой объект живёт не миллиарды, а всего несколько миллионов лет. Давление излучения буквально выталкивает его внешние слои, поэтому начальная масса могла быть ещё выше. R136a1 важна не только как рекордсмен: она проверяет предполагаемый верхний предел массы звезды и показывает, какие гиганты способны возникать в плотных молодых скоплениях.
3. HD 45166
HD 45166 десятилетиями не вписывалась в привычные классы. Она богата гелием, находится в двойной системе и внешне напоминает компактную звезду Вольфа – Райе, но её свойства не сходились с моделями. Спектрополяриметрические наблюдения раскрыли главную странность: магнитное поле поверхности достигает примерно 43 тысяч гаусс, что является рекордом для массивной звезды такого типа.
Исследователи предполагают, что объект мог образоваться при слиянии двух богатых гелием звёзд. В будущем его ядро способно сжаться и оставить магнетар – нейтронную звезду с колоссальным магнитным полем. Поэтому HD 45166 особенно интересна как возможное недостающее звено: мы видим не готовый магнетар, а вероятный этап его происхождения.
2. PSR J1748-2446ad
Этот миллисекундный пульсар совершает 716 оборотов в секунду – это самая высокая подтверждённая частота вращения среди известных пульсаров. Один оборот занимает около 1,4 миллисекунды. Если диаметр нейтронной звезды составляет примерно два десятка километров, точки у экватора движутся с заметной долей скорости света.
Пульсар находится в шаровом скоплении Terzan 5 и, вероятно, был раскручен веществом звезды-компаньона. Газ передавал ему угловой момент, словно долго раскручиваемому волчку. Ещё более высокая скорость могла бы разорвать нейтронную звезду, поэтому объект позволяет проверять прочность сверхплотного вещества и пределы вращения.
1. SGR 1806-20
SGR 1806-20 – магнетар, то есть нейтронная звезда с одним из сильнейших магнитных полей во Вселенной. 27 декабря 2004 года она произвела гигантскую вспышку. За долю секунды до Земли дошёл настолько мощный поток гамма- и рентгеновского излучения, что он воздействовал на верхние слои атмосферы, хотя источник находился примерно в десятках тысяч световых лет.
Причиной считают перестройку магнитного поля и разлом твёрдой коры нейтронной звезды – своего рода звёздотрясение. Сам объект имеет размер города, но содержит массу, сравнимую с солнечной. Такое сочетание компактности, магнитной энергии и наблюдаемого влияния через всю Галактику делает SGR 1806-20 самым необычным участником десятки.
От раздутой атмосферы Бетельгейзе до коры магнетара этот список охватывает почти весь жизненный путь массивных светил. Самые странные звёзды оказываются не астрономическими курьёзами: именно на них удобнее всего проверять, где заканчиваются привычные законы звёздной физики и начинаются экстремальные режимы вещества, гравитации и магнитных полей.