Стародавні астрономи могли бачити одну зірку в 12 разів яскравішою, ніж ми сьогодні

Автори нового дослідження припускають, що стародавні спостерігачі не помилялися. Підвищену яскравість могла підтримувати взаємодія двох зірок, розташованих близько одна до одної, які обмінювалися речовиною та виділяли енергію протягом близько тисячі років.

Поки що це гіпотеза, опублікована у вигляді препринта і ще не пройшла наукове рецензування. Дослідники показали, що запропонований сценарій фізично можливий, але не довели, що події розвивалися саме так.

Деталі

Тета Ерідана, також відома як Акамар, знаходиться приблизно в 165 світлових роках від Землі в сузір’ї Ерідана. Зараз її видима зоряна величина становить близько 2,9.

Зоряна величина — це незвичайна шкала: чим менше число, тим яскравіший об’єкт. Крім того, вона логарифмічна. Різниця майже в три зоряні величини означає не трикратну, а більш ніж десятикратну зміну яскравості.

Сучасна Тета Ерідана — помітна, але нічим не видатна для неозброєного ока зірка. У стародавніх каталогах вона виглядала зовсім інакше.

Близько 129 року до нашої ери Гіппарх назвав її найяскравішою та найпівденнішою зіркою в небесній «річці» Ерідан. У 137 році нашої ери Клавдій Птолемей присвоїв їй першу зоряну величину та включив до числа 13 найяскравіших зірок свого каталогу.

Майже через 800 років, у 964 році, перський астроном Абд ар-Рахман ас-Суфі також відніс Тету Ерідана до першої величини. Але вже в 1603 році голландський мореплавець і астроном Фредерік де Хаутман оцінив її як зірку третьої величини — практично так само, як сучасні спостерігачі.

Виходить, що Тета Ерідана зберігала підвищену яскравість щонайменше з епохи Гіппарха до часів ас-Суфі. Потім, між X і кінцем XVI століття, вона стала приблизно в 10–12 разів тьмянішою.

Чи могли стародавні спостерігачі помилитися

Протягом останнього століття астрономи пропонували кілька простих пояснень цієї розбіжності. Стародавні автори могли переплутати Тету Ерідана з іншою зіркою, припуститися помилки під час переписування каталогу або неправильно врахувати вплив земної атмосфери.

Автори нової роботи детально розглянули ці версії, але не знайшли переконливого пояснення.

Переплутати Тету Ерідана з набагато яскравішою зіркою Ахернаром було складно. За часів Гіппарха та Птолемея Ахернар знаходився занадто далеко на півдні й не був видимий з широт, де вони працювали. Координати та описи положення Тети також дають змогу досить впевнено визначити зірку.

Версія з помилкою переписувача теж виглядає недостатньо переконливою. Птолемей не тільки вказав першу величину в «Альмагесті», а й окремо включив Тету Ерідана до списку особливо яскравих зірок в іншому творі.

Складніше оцінити незалежність історичних свідчень. Птолемей частково використовував спостереження Гіппарха, а каталог ас-Суфі ґрунтувався на «Альмагесті». Однак ас-Суфі сам спостерігав за зірками, виправляв багато оцінок Птолемея та детально описував положення Тети Ерідана відносно сусідніх об’єктів. Її яскравість він не змінив.

Є й проблема атмосфери. З Греції та Близького Сходу зірка була видна низько над горизонтом, де її світло помітно слабшає. Але в стародавніх каталогах яскравість інших південних зірок оцінена порівняно точно. Тета Ерідана залишається найбільшою розбіжністю серед приблизно тисячі зірок «Альмагеста».

Після поправок на умови спостереження автори оцінили її давню видиму величину приблизно в 0,2. Це відповідає яскравості, приблизно в 12 разів більшій, ніж сьогодні.

Що могло статися із зіркою

Сучасні спостереження показали, що Тета Ерідана — не одна зірка, а система з трьох світил. Особливий інтерес представляє близька внутрішня пара, компоненти якої отримали позначення Aa та Ab.

Кожна з них більш ніж удвічі масивніша за Сонце. Їхні маси оцінюються приблизно в 2,3 і 2,2 сонячної, а радіуси — у 4,3 і 4 сонячних.

Зірки здійснюють повний оберт навколо спільного центру мас лише за 4,1 дня. Середня відстань між ними становить 0,083 астрономічної одиниці — майже вп’ятеро менше за середню відстань від Меркурія до Сонця.

Обидві зірки заповнюють близько 80 % своїх порожнин Роша. Так називають умовні області, всередині яких речовина ще утримується гравітацією кожної зірки. Якщо світило стає більшим за цю межу, частина його речовини починає перетікати до сусіда.

Одна із зірок нещодавно, за астрономічними мірками, закінчила спалювати водень у центрі. На цьому етапі вона почала розширюватися й могла наблизитися до критичної межі.

Автори припускають, що раніше орбіта пари була більш витягнутою. Під час кожного тісного зближення зірка, що розширилася, втрачала частину речовини. У якийсь момент обидві зірки могла оточити спільна газова оболонка.

Рух усередині такої оболонки сповільнював зірки, забирав енергію їхньої орбіти та перетворював її на тепло й випромінювання. Саме цей процес, за гіпотезою дослідників, змусив систему світитися приблизно вдесятеро яскравіше, ніж зазвичай.

Поступово орбіта стала більш круглою, обмін речовин ослаб, спільна оболонка розсіялася, а система повернулася до нинішньої яскравості.

Чому це важливо

Якщо гіпотеза вірна, стародавні астрономічні каталоги зберегли опис надзвичайно рідкісної події, яку неможливо відтворити за сучасними спостереженнями. Вони фактично продовжили історію вивчення зірки на дві тисячі років.

Зазвичай помітні спалахи взаємодіючих зірок тривають дні, місяці або роки. Подія тривалістю близько тисячоліття являє собою зовсім інший тип перехідного етапу в еволюції тісних подвійних систем.

Такі системи відіграють важливу роль у появі незвичайних зірок, спалахів нових та деяких наднових. Однак короткі за космічними мірками стадії обміну речовиною складно зафіксувати безпосередньо.

Пошук подібних об’єктів у сучасних оглядах неба може показати, чи справді існують тисячолітні спалахи та як часто вони відбуваються.

Обмеження дослідження

Головне обмеження — робота поки що розміщена лише на arXiv і не пройшла незалежного рецензування.

Історичні оцінки яскравості проводилися неозброєним оком за грубою шестибальною шкалою. Їх не можна порівняти за точністю з сучасною фотометрією, а каталоги Гіппарха, Птолемея та ас-Суфі були пов’язані між собою.

Запропонований механізм ґрунтується на сучасних характеристиках зірок та розрахунку доступної енергії. Однак автори ще не побудували детальну модель, яка б точно відтворювала необхідну яскравість, тривалість спалаху та його зникнення між X і XVI століттями.

Є й статистична складність. Тисячолітній спалах мав би займати лише незначну частину життя зоряної системи. Те, що він стався саме в однієї з приблизно тисячі зірок, видимих неозброєним оком, і збігся з часом появи письмових каталогів, виглядає незвично.

Тому говорити про розгадану таємницю поки що зарано. Дослідження показує, що давня яскравість Тети Ерідана могла бути реальною, і пропонує правдоподібний сценарій, який ще належить перевірити.

Історія

Назва Ерідан походить від міфічної річки. У давнину Тета Ерідана позначала південний кінець сузір’я й отримала ім’я Акамар, пов’язане з виразом «кінець річки».

Пізніше європейські мореплавці почали спостерігати за більш південними ділянками неба. Сузір’я продовжили аж до значно яскравішої зірки Ахернар, назва якої має подібне походження.

У 1603 році в атласі «Уранометрія» Йогана Байєра Тета Ерідана вже була зображена набагато тьмянішою за Ахернар. Спостереження Едмонда Галлея у XVII столітті та Ніколя Луї де Лакайля у XVIII столітті також відповідають сучасній яскравості.

Таким чином, історичні дані вказують не на поступове згасання протягом двох тисяч років, а на тривалий яскравий стан, що завершився приблизно між 964 і 1597 роками.

Джерело

Дослідження Іделя Вайсберга та Боаза Каца «The forgotten bright star: Theta Eridani as a millenary stellar transient observed by Hipparchus, Птолемея та аль-Суфі⁠ опубліковано на сервері препринтів arXiv 29 червня 2026 року.