Содержание
История открытия
Первые документальные упоминания о звезде Барнарда были датированы 1888 и 1890 годами. Тогда сотрудники Гарвардского университета запечатлели образ красного карлика на фотопластинках.
В 1916 году известный английский астроном Эдвард Эмерсон Барнард сравнил ряд фото, сделанных с промежутком в 12 лет, и вычислил среднюю скорость движения звезды.
Оказалось, что данный объект несется по небу со скоростью 10,36 угловой секунды в год, и это был самый высокий показатель среди открытых на тот момент звезд.
Открытие ученого перевернуло представление о звезде и привлекло к ней внимание астрономов из разных стран мира. Старания Бернарда были вознаграждены и звезду назвали его именем.
Физические характеристики
По своей природе звезда Барнарда — это красный карлик спектрального типа М4.0V. Небесное тело намного меньше, легче и холоднее Солнца. Его масса составляет лишь 14,4% от солнечной массы, радиус — 19,6% от радиуса Солнца. По габаритам звезда больше напоминает Юпитер, чем Солнце, хотя ее масса в 150 раз больше массы этого газового гиганта.
Физические характеристики звезды Барнарда:
| Показатели | Значения показателей |
| Созвездие | Змееносец |
| Удаленность | 5,978 световых лет |
| Тип | М4.0V |
| Видимая звездная величина | 9,57 |
| Масса | 0,17 M⊙ |
| Радиус | 0,15-0,20 R⊙ |
| Светимость | 0,0004 L⊙ |
| Температура | 3134К |
| Скорость вращения | 130,4 дней |
| Возраст | 10-12 млрд лет |
| Температура | 2 850 ºС |
| Металличность | 10-32 % солнечной |
Ранние исследования показали, что звезда Барнарда содержит лишь 10-32% солнечных металлов, то есть элементов тяжелее гелия и водорода. Уровень ее металличности типичен для древних красных карликов. Он выше, чем у звезд в гало Млечного Пути, но ниже, чем у большинства звезд диска. Более поздние исследования оценивают содержание металлов в звезде в 75-125% от солнечного уровня.
Свечение
Болометрическая светимость звезды Барнарда составляет 0,0035 от светимости Солнца. Подавляющая часть ее энергии выделяется в ИК-диапазоне. Светимость звезды в видимой части спектра составляет всего 0,0004 от аналогичного показателя нашего светила.
Если бы звезду Барнарда поместили на место Солнца, она была бы всего в 100 раз ярче полной Луны. Солнце было бы таким тусклым, если бы его отодвинули от Земли на расстояние, в 80 раз превышающее нынешнее.
Видимость с поверхности Земли
Звезда Барнарда имеет величину 9,5. Эту тусклую красную звезду невозможно рассмотреть с поверхности Земли невооруженным глазом. Чтобы ее увидеть, нужен мощный бинокль или небольшой телескоп со специальными фильтрами, так как в инфракрасном диапазоне объект проявляет себя сильнее.
Движeниe и cкopocть
Звезда Барнарда обладает самой высокой скоростью видимого смещения на небесной сфере среди известных звезд — 10,358 угловых секунд в год. По данному показателю звезда уступает лишь Солнцу, проходящему за год полный круг небесной сферы.
Расстояние в 1° небесной сферы звезда преодолевает за 348 лет. С момента открытия она сместилась на 17 угловых минут, а это чуть больше половины лунного диска. Ее перемещение легко обнаружить, если сфотографировать небосвод в разные годы и сравнить снимки.
Ученые подсчитали, что примерно к 11800 году расстояние между звездой Барнарда и Солнцем сократится до 3,75 световых лет. К тому времени звезда станет на величину ярче, но все еще слишком слабой, чтобы ее можно было увидеть с Земли невооруженным глазом.
Возраст
Ученые определили, что возраст звезды Барнарда составляет 10-12 млрд лет, и она в два с лишним раза старше Солнца. Это значит, что перед нами — одна из самых древних звезд галактики Млечный Путь. Она уже истратила значительную часть энергии вращения, и теперь на совершение полного оборота вокруг своей оси ей требуется 130,4 земных суток. Для сравнения: Солнце оборачивается вокруг своей оси за 25 суток.
Несмотря на свой почтенный возраст, старая звезда проявляет низкую магнитную активность и время от времени вспыхивает. Она показывает умеренно сильное излучение в ультрафиолетовом диапазоне и корональное рентгеновское излучение.
Перспективы
После того, как Солнце погаснет, звезда Барнарда будет еще долго находиться на главной последовательности. Это связано с тем, что жизненный цикл звезд с малой массой намного длиннее, поскольку они полностью конвективны и не накапливают в своих ядрах гелий.
В результате они могут сплавить весь свой запас водорода, а не только тот, что находится в ядре, и оставаться на главной последовательности на протяжении многих триллионов лет.
Звезда Барнарда, масса которой составляет 14,4% от веса Солнца, может оставаться на главной последовательности более 2 трлн лет.
Затем она превратится в голубого карлика и будет существовать еще несколько миллиардов лет. К этому времени температура на поверхности планеты составит 6500-8500 °C, а ее светимость достигнет 30% от солнечной.
На последней стадии своего существования звезда Барнарда станет белым карликом.
Вспышки
В 1998 году на звезде Барнарда была зафиксирована мощная вспышка, которая разогрела ее поверхность до 7700 °C или в 2,5 раза по сравнению с нормальной температурой. Вспышка была неожиданной, поскольку звезды такого возраста, как правило, не проявляют активности.
В 2019 году космический телескоп Хаббл зафиксировал еще две мощные вспышки в ультрафиолетовом диапазоне, исходящие от звезды Барнарда. Каждая вспышка имела энергию 3х10²² джоулей в дальнем ультрафиолете. Тогда же рентгеновская обсерватория Чандра зарегистрировала рентгеновскую вспышку, которая высвободила энергию, равную 1,6х10²² джоулей.
Планетная система
В 1960-х годах американский астроном Питер ван де Камп заявил, что обнаружил возле звезды Барнарда несколько планет-гигантов и попытался их продемонстрировать научной общественности. Но в 1970-х годах ученые применили к звезде новейшие методы компьютерного моделирования, которые исключили вероятность существования у звезды собственных планет и поставили под сомнение теорию Питера ван де Кампа.
Но на этом поиски планет у звезды Барнарда не прекратились. В 2018 году группа испанских астрономов подытожила результаты 20-летних наблюдений и пришла к выводу о том, что на расстоянии 0,404 а.е. от звезды Барнарда находится суперземля. По данным исследователей, этот объект весит в 3,2 раза больше нашей планеты и имеет орбиту с максимальным угловым расстоянием в 220 миллисекунд от родительской звезды.
Звезда Барнарда B находится в 2,5 раза ближе к материнской звезде, чем Земля к Солнцу, но получает от красного карлика лишь 2,03% той энергии, которую Земля получает от своего светила.
Температура на поверхности планеты не превышает -170 °C. Планета имеет почти круговую орбиту, которую облетает за 233 дня.
Команду ученых, обнаруживших планету, возглавил Игнаси Рибс из Института космических исследований Каталонии и Института космических наук CSIS в Испании. Открытие было сделано на основе данных, полученных в течение 20 лет семью различными приборами, включая спектрографы UVES и ESO HARPS. Планету удалось обнаружить с помощью метода радиальной скорости.
Ученые предполагают, что у Звезды Барнарда есть еще одна планета, которая расположена дальше от материнской звезды и совершает виток по орбите за 18 лет.
Вопросы — ответы
Одни исследователей считают тройку «Альфа Центавра А + Альфа Центавра В + Проксима Центавра» за одну систему. В этом случае звезда Барнарда будет второй ближайшей звездой к Солнцу. Если рассматривать каждую из перечисленных звезд по отдельности, то она окажется четвертой.
Это произошло 1 февраля 2017 года. Именно тогда Рабочая группа по названиям звезд (WGSN) при Международном астрономическом союзе утвердила наименование звезды Барнарда и включила его в Список звездных названий, одобренный МАС.
Вспыхивающими называют звезды, яркость которых может резко увеличиться в течение нескольких секунд. В 1998 году и в 2019 году на звезде Барнарда были зарегистрированы мощные вспышки. Поэтому звезду называют вспыхивающей.
Ее ближайшим соседом является красный карлик Росс 154, расположенный на расстоянии 1,66 парсека (5,41 световых лет). Следующими ближайшими системами являются Солнце и Альфа Центавра.
Абсолютная звездная величина Солнца составляет 4,83, поэму на расстоянии 1,834 парсека это была бы звезда первой величины. Она бы казалась такой же яркой, каким Поллукс кажется с Земли.
Вероятность существования жизни на этой планете ничтожно мала, так как материнская звезда излучает мощные вспышки, которые буквально стерилизуют планету и уничтожают на ней все живое.
