Древние астрономы могли видеть звезду в 12 раз ярче, чем мы

Авторы нового исследования предполагают, что древние наблюдатели не ошибались. Повышенную яркость могло поддерживать взаимодействие двух тесно расположенных звёзд, которые обменивались веществом и выделяли энергию на протяжении около тысячи лет.

Пока это гипотеза, опубликованная в виде препринта и ещё не прошедшая научное рецензирование. Исследователи показали, что предложенный сценарий физически возможен, но не доказали, что события развивались именно так.

Детали

Тета Эридана, также известная как Акамар, находится примерно в 165 световых годах от Земли в созвездии Эридана. Сейчас её видимая звёздная величина составляет около 2,9.

Звёздная величина — это необычная шкала: чем меньше число, тем ярче объект. Кроме того, она логарифмическая. Разница почти в три звёздные величины означает не трёхкратное, а более чем десятикратное изменение яркости.

Современная Тета Эридана — заметная, но ничем не выдающаяся для невооружённого глаза звезда. В древних каталогах она выглядела совершенно иначе.

Около 129 года до нашей эры Гиппарх назвал её самой яркой и южной звездой в небесной «реке» Эридан. В 137 году нашей эры Клавдий Птолемей присвоил ей первую звёздную величину и включил в число 13 ярчайших звёзд своего каталога.

Почти через 800 лет, в 964 году, персидский астроном Абд ар-Рахман ас-Суфи также отнёс Тету Эридана к первой величине. Но уже в 1603 году голландский мореплаватель и астроном Фредерик де Хаутман оценил её как звезду третьей величины — практически так же, как современные наблюдатели.

Получается, что Тета Эридана сохраняла повышенную яркость как минимум с эпохи Гиппарха до времени ас-Суфи. Затем, между X и концом XVI века, она стала примерно в 10–12 раз тусклее.

Могли ли древние наблюдатели ошибиться

На протяжении последнего столетия астрономы предлагали несколько простых объяснений расхождения. Древние авторы могли перепутать Тету Эридана с другой звездой, допустить ошибку при переписывании каталога или неправильно учесть влияние земной атмосферы.

Авторы новой работы подробно рассмотрели эти версии, но не нашли убедительного решения.

Перепутать Тету Эридана с гораздо более яркой звездой Ахернар было сложно. Во времена Гиппарха и Птолемея Ахернар находился слишком далеко на юге и не был виден с широт, где они работали. Координаты и описания положения Теты также позволяют достаточно уверенно определить звезду.

Версия с ошибкой переписчика тоже выглядит недостаточной. Птолемей не только указал первую величину в «Альмагесте», но и отдельно включил Тету Эридана в список особенно ярких звёзд в другом сочинении.

Труднее оценить независимость исторических свидетельств. Птолемей частично использовал наблюдения Гиппарха, а каталог ас-Суфи основывался на «Альмагесте». Однако ас-Суфи сам наблюдал звёзды, исправлял многие оценки Птолемея и подробно описывал положение Теты Эридана относительно соседних объектов. Её яркость он менять не стал.

Есть и проблема атмосферы. Из Греции и Ближнего Востока звезда была видна низко над горизонтом, где её свет заметно ослабевает. Но в древних каталогах яркость других южных звёзд оценена сравнительно точно. Тета Эридана остаётся крупнейшим расхождением среди примерно тысячи звёзд «Альмагеста».

После поправок на условия наблюдения авторы оценили её древнюю видимую величину примерно в 0,2. Это соответствует яркости приблизительно в 12 раз большей, чем сегодня.

Что могло произойти со звездой

Современные наблюдения показали, что Тета Эридана — не одна звезда, а система из трёх светил. Особый интерес представляет близкая внутренняя пара, компоненты которой получили обозначения Aa и Ab.

Каждая из них более чем вдвое массивнее Солнца. Их массы оцениваются примерно в 2,3 и 2,2 солнечной, а радиусы — в 4,3 и 4 солнечного.

Звёзды совершают полный оборот вокруг общего центра масс всего за 4,1 дня. Среднее расстояние между ними составляет 0,083 астрономической единицы — почти в пять раз меньше среднего расстояния от Меркурия до Солнца.

Обе звезды заполняют около 80% своих полостей Роша. Так называют условные области, внутри которых вещество ещё удерживается гравитацией каждой звезды. Если светило становится больше этой границы, часть его вещества начинает перетекать к соседу.

Одна из звёзд недавно по астрономическим меркам закончила сжигать водород в центре. На этом этапе она начала расширяться и могла приблизиться к критической границе.

Авторы предполагают, что раньше орбита пары была более вытянутой. При каждом тесном сближении расширившаяся звезда теряла часть вещества. В какой-то момент обе звезды могла окружить общая газовая оболочка.

Движение внутри такой оболочки замедляло звёзды, забирало энергию их орбиты и превращало её в тепло и излучение. Именно этот процесс, по гипотезе исследователей, заставил систему светиться примерно в десять раз ярче обычного.

Постепенно орбита стала более круглой, обмен веществ ослаб, общая оболочка рассеялась, а система вернулась к нынешней яркости.

Почему это важно

Если гипотеза верна, древние астрономические каталоги сохранили описание редчайшего события, которое невозможно восстановить по современным наблюдениям. Они фактически продлили историю изучения звезды на две тысячи лет.

Обычно заметные вспышки взаимодействующих звёзд продолжаются дни, месяцы или годы. Событие длительностью около тысячелетия представляет совершенно другой тип переходного этапа в эволюции тесных двойных систем.

Такие системы играют важную роль в появлении необычных звёзд, вспышек новых и некоторых сверхновых. Однако короткие по космическим меркам стадии обмена веществом сложно застать непосредственно.

Поиск похожих объектов в современных обзорах неба может показать, действительно ли тысячелетние вспышки существуют и насколько часто они происходят.

Ограничения исследования

Главное ограничение — работа пока размещена только на arXiv и не прошла независимое рецензирование.

Исторические оценки яркости делались невооружённым глазом по грубой шестибалльной шкале. Они не сравнимы по точности с современной фотометрией, а каталоги Гиппарха, Птолемея и ас-Суфи были связаны между собой.

Предложенный механизм основан на современных характеристиках звёзд и расчёте доступной энергии. Однако авторы ещё не построили подробную модель, которая точно воспроизводила бы необходимую яркость, продолжительность всплеска и его исчезновение между X и XVI веками.

Есть и статистическая трудность. Тысячелетний всплеск должен занимать лишь ничтожную часть жизни звёздной системы. То, что он произошёл именно у одной из примерно тысячи звёзд, видимых невооружённым глазом, и совпал со временем появления письменных каталогов, выглядит необычным.

Поэтому говорить о разгаданной тайне пока рано. Исследование показывает, что древняя яркость Теты Эридана могла быть реальной, и предлагает правдоподобный сценарий, который предстоит проверить.

Бэкграунд

Название Эридан восходит к мифической реке. В древности Тета Эридана обозначала южный конец созвездия и получила имя Акамар, связанное с выражением «конец реки».

Позднее европейские мореплаватели начали наблюдать более южные участки неба. Созвездие продлили до значительно более яркой звезды Ахернар, название которой имеет сходное происхождение.

В 1603 году в атласе «Уранометрия» Иоганна Байера Тета Эридана уже была изображена гораздо слабее Ахернара. Наблюдения Эдмонда Галлея в XVII веке и Никола Луи де Лакайля в XVIII веке также соответствуют современной яркости.

Таким образом, исторические данные указывают не на постепенное угасание в течение двух тысяч лет, а на длительное яркое состояние, завершившееся приблизительно между 964 и 1597 годами.

Источник

Исследование Иделя Вайсберга и Боаза Каца The forgotten bright star: Theta Eridani as a millenary stellar transient observed by Hipparchus, Ptolemy and al-Sufi⁠ размещено на сервере препринтов arXiv 29 июня 2026 года.