GK Персея

GK Персея

Двойная звезда
GK Персея, окружённая туманностью Фейерверк после вспышки 1901 года
История исследования
Открыватель	Т.Д. Андерсон
Дата открытия	21 февраля, 1901
Наблюдательные данные (Эпоха J2000.0)
Тип	Новая звезда
Прямое восхождение	03ч 31м 11.82с
Склонение	+43° 54′ 16.8″
Расстояние	1500 св. лет (460 пк)[1]
Видимая звёздная величина (V)	Vmax = +0.2m, Vmin = +14.00m[2]
Созвездие	Персей
Астрометрия
Лучевая скорость (Rv)	28[2] км/c
Параллакс (π)	6±11[2] mas
Характеристики
Показатель цвета (B − V)	от -3,8[2]
Переменность	Карликовая новая
Элементы орбиты
Период (P)	2 дн[1]. - 0,01 лет
Другие обозначения GK Персея, GK Persei, GK Per, Nova Persei 1901 BD +43°740a, HD 21629, HR 1057, AAVSO 0324+43, AN 3.1901, 2E 0327.7+4344, GCRV 54133, PLX 728.00,
Информация в базах данных
SIMBAD	данные
У звезды существует 2 компонента Их параметры представлены ниже:

Координаты:  03^ч 31^м 11.82^с_+43° 54′ 16.8″

GK Персея (GK Persei, GK Per, Nova Persei 1901) — яркая новая звезда, вспыхнувшая в 1901 году в созвездии Персея на расстоянии 1 500 световых лет от Земли. Она достигла максимальной яркости 0^m,2 звёздной величины, и была самой яркой новой звездой XX века, до тех пор пока в 1918 году в созвездии Орла не вспыхнула другая новая. В настоящее время её видимая звездная величина колеблется около значения 13^m,5.^[3].

Вспышка 1901 года

GK Персея открыл 21 февраля 1901 года шотландский священник и астроном-любитель Томас Дэвид Андерсон (Thomas David Anderson) из Эдинбурга, когда он бросил случайный взгляд на небо и увидел звезду третьей величины в созвездии Персея. Андерсон был опытным наблюдателем: до этого он уже открыл T Возничего — тоже новую звезду — в 1892 году. На следующий день он сообщил о своём наблюдении в Гринвичскую обсерваторию и с удивлением понял, что был первооткрывателем первой новой звезды 20-го века^[3]. Получив сообщение о вспышке в Гарвардской обсерватории, было установлено, что на месте новой ранее была слабая звездочка 13^m величины, которая показывала небольшие колебания яркости. Случилось так, что этот регион созвездия Персея был сфотографирован за два дня до открытия д-ра Андерсона и на фотопластинке звезда была в минимуме яркости. Таким образом, менее чем за два дня, звезда подняла свою яркость с 13^m до 3^m, увеличив светимость в 10 000 раз. В следующие два дня звезда продолжала увеличивать яркость, правда, несколько медленнее, пока не достигла максимальной величины 0 ^m,2, сравнявшись по светимости с Капеллой и Вегой. Общее изменение яркости было четырнадцать величин и это значение было достигнуто менее чем за четыре дня. Сразу же после пика яркости она быстро (хотя и не так быстро, как он вспыхнула) начала угасать: через шесть дней после максимума она была звездой второй величины, а через две недели — четвертой. На этом этапе начались серии колебаний с периодичностью около четырех дней, и амплитудой 1^m,5. Эти колебания продолжались в течение нескольких месяцев, пока звезда продолжала угасать. Новая вернулась к состоянию покоя и своей обычной величине 13^m за одиннадцать лет^[3].

Туманность Фейерверк

Через шесть месяцев после вспышки французский астроном Камиль Фламмарион и его коллеги заявили, что они сфотографировали «светящуюся оболочку, окружающую звезду». Это озадачило астрономов, поскольку в этом случае получается, что оболочка, сброшенная при взрыве новой, разлетается со скоростью быстрее, чем скорость света. Обычно уходят годы, прежде чем материал, выброшенный при таких событиях, может быть разрешен в наземные телескопы. Чарлз Перрайн и Джордж Ричи также отметили, изменение положения областей плотности оболочки на фотографиях, сделанных из месяца в месяц. Оболочка в системе GK Персея расширялась с огромной скоростью — 11 угловых минут в год — в десять раз больше скорости света, что вызвало ажиотаж среди астрономов и в популярной прессе^[3].

Голландский астроном Якоб Каптейн был, вероятно, первым человеком, который заявил, что «разлетающаяся» оболочка на самом деле вообще не движется. Он предположил, что то, что мы видим на самом деле является световым эхо вспышки. Теория Каптейна лишь отчасти объясняла ситуацию. Парадокс был решен в 1939 году Полем Кудером (Paul Couderc). Он предположил, что наличие пылевой оболочки перед вспышкой GK Per объяснило бы сверхсветовое эхо вокруг этой звезды. Вспышка новой является, по сути, сферическим потоком света, постепенно высвечивающим окружающую пыль. Излучение, идущее прямо на земного наблюдателя высвечивает пыль вдоль линии прямой видимости по направлению к Земле. Другие лучи высвечивают пыль в стороне от линии визирования через некоторое время, а затем отклоняется в сторону Земли. Эти лучи на самом деле прошли относительно небольшое дополнительное расстояние, но эхо, как видится, увеличилось на расстоянии между прямым лучом и отклоненными лучами, поэтому расширение, как кажется, идет быстрее, чем скорость света. Кажущаяся скорость движения бесконечна в момент, когда свет, направленный на наблюдателя, впервые высвечивает пыль, но она замедляется, когда кольцо света растет^[4]. Наблюдатель видит свет мнимого расширения поверхности вокруг новой, которая является поверхностью вытянутого эллипсоида, где новая и Земля находятся фокусах этого эллипсоида. Если пыль присутствует на линии между новой и наблюдателем, то возникает эффект «сверхсветового» расширения. Почти через пятнадцать лет после взрыва, небулярная оболочка вокруг GK Персея, наконец, стала полностью видимой и получила название Туманность Фейерверк (The Firework Nebula)^[5]. Структура этой туманности объясняется тем, что расширение происходит в плотной межзвездной среде^[6]. . Её масса оценивается более, чем 0.0001 массы солнца, а скорость расширения достигает 1 200 км/с, её диаметр пока меньше светового года^[7].

GK Персея и похожие на неё катаклизмические переменные звезды, являются тесными двойными системами, состоящими из компактного белого карлика, поглощающего вещество гигантской холодной звезды спектрального класса K2IV через аккреционный диск^[8]. Когда масса вещества достигает критического значения, происходит термоядерная вспышка, выбрасывающая звездное вещество в окружающее пространство, однако не разрушающая белый карлик. Система GK Персея очень близкая: орбитальный период белого карлика равен двум суткам^[3].

Наблюдения GK Персея

Положение GK Персея на карте созвездия

Звезда находится в области между одной из самых известных переменных Алголем (бета Персея), и самой яркой звездой созвездия, Альфа Персея. В настоящее время (2012 год) GK Per находится на минимуме яркости около тринадцати лет, однако, её можно наблюдать даже в телескопы с умеренной апертурой, что является полезным для обнаружения любых будущих изменений GK Персея^[3].

В отличие от новой 1918 года, которая, снизив свою яркость до 13^m величины, не проявляла никакой активности, GK Персея стала показывать редкие вспышки, меняя свой блеск на величину от 2^m до 3^m (то есть она увеличивала свою светимость от 7 до 15 раз по сравнению с состоянием покоя)^[3].

Начиная примерно с 1966 года, эти вспышки стали достаточно регулярными, как правило, они длятся около двух месяцев, и происходят примерно каждые три года. Таким образом, GK Персея не является классической новой: по поведению она напоминает типичную карликовую новую — разновидность катаклизмических переменных звезд — по какой-то причине испытавшей мощную вспышку. Открытие в 1978 году рентгеновского излучения, исходящего из этой системы, позволет ученым точнее определить GK Персея как магнитную катаклизмическую переменную. После обнаружения магнитной природы GK Персея была классифицирована как промежуточный поляр. Эти звезды имеют магнитное поле напряжённостью примерно 1-10х10⁶Гс (для сравнения, напряженность магнитного поля Земли составляет около 1 Гс). В промежуточных полярах аккрецирующий материал, движется вдоль магнитных линий и выпадает га поверхность белого карлика в районе магнитных полюсов. Когда аккрецирующий материал сталкивается с поверхностью белого карлика, его кинетическая энергия свободного падения преобразуется в тепловую. Температура в этот момент составляет около 10⁸K (10 кэВ), и именно эта ударная плазма является мощным источником жесткого рентгеновского излучения^[3]. В ходе вспышки GK Персея в 1978 году, Эндрю Кинг и его коллеги из университета Лестера, обрабатывая данные спутника Ariel V, обнаружили, что звезда вспыхнула в рентгеновских лучах. Спутник, однако, мог получать данные только раз в 100 минут, так что активность системы была только зафиксирована, но подробно не исследовалась. В июле 1983 года AAVSO объявила, что эта экс-новая производит вспышки незначительной амплитуды. Эндрю Кинг и Майкл Уотсон, которым в тот момент было выделено время на спутнике EXOSAT, наблюдали GK Per и из полученных данных сделали вывод, что период рентгеновских пульсаций составляет 351 секунду^[3].

GK Персея в литературе

GK Персея упомянута в конце рассказа Г. Ф. Лавкрафта За стеной сна.

Примечания

1. ↑ ^{1 2} GK Persei = Nova Persei 1901  (англ.). NASA.
2. ↑ ^{1 2 3 4 5 6} : NOVA Per 1901. SIMBAD. Centre de Données astronomiques de Strasbourg. (англ.)
3. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9} BSJ GK Persei  (англ.). AAVSO (17 июля 2010).
4. ↑ Felton, James E. (февраль 1991). «Light Echoes of Nova Persei 1901». Sky &Telescope: 153-157.
5. ↑ GK Персея: Новая 1901 года  (рус.). АКД. AstroNet.ru (5 ноября 2011).
6. ↑ Туманность Фейерверк  (рус.). АКД. AstroNet.ru (4 июля 1998).
7. ↑ Nasa Today Остаток новой звезды GK Персея  (рус.). AstroNet.ru (27 сентября 1994).
8. ↑ Nova remnant GK Per  (англ.).