Vega (α Lyrae) — ryškiausia Lyros žvaigždė: Saulės kaimynė ir dulkių diskas

Vega (α Lyr, α Lyrae, Alpha Lyrae) yra ryškiausia žvaigždė Lyros žvaigždyne. Tai penkta ryškiausia žvaigždė naktiniame danguje ir antra ryškiausia žvaigždė šiauriniame dangaus pusrutulyje po Arktūro. Nuo Žemės nutolusi vos per 25 šviesmečius, ji yra palyginti artima žvaigždė ir viena ryškiausių žvaigždžių Saulės kaimynystėje.

Vegą daug tyrinėjo astronomai: dėl to ji buvo pavadinta "tikriausiai kita svarbiausia žvaigžde danguje po Saulės".

Vega buvo šiaurės ašigalio žvaigždė apie 12 000 m. pr. m. e. ir vėl ja bus apie 13 727 metus. Vega buvo pirmoji žvaigždė, išskyrus Saulę, kuri buvo nufotografuota, ir pirmoji, kurios spektras buvo užfiksuotas. Tai buvo viena pirmųjų žvaigždžių, kurios atstumas buvo nustatytas matuojant paralaksą. Vega buvo naudojama kaip bazinė astronominio ryškumo skalės kalibravimo gairė.

Vegos amžius yra tik maždaug dešimtadalis Saulės amžiaus, tačiau, kadangi ji yra 2,1 karto masyvesnė, jos tikėtinas gyvavimo laikas taip pat yra dešimtadalis Saulės amžiaus. Šiuo metu abi žvaigždės yra netoli savo gyvenimo trukmės vidurio.

Vegoje nėra daug elementų, sunkesnių už helį. Įtariama, kad Vega yra kintavoji žvaigždė, kurios dydis periodiškai gali šiek tiek kisti. Ji greitai sukasi, o jos greitis ties ekvatoriumi siekia 274 km/s. Dėl to ekvatorius dėl išcentrinio poveikio išsipučia į išorę, todėl žvaigždės fotosferoje kinta temperatūra, kuri maksimumą pasiekia ties ašigaliais. Iš Žemės Vega stebima vieno iš šių polių kryptimi.

Remiantis pastebėtu infraraudonosios spinduliuotės pertekliumi, atrodo, kad Vega turi aplinkinį dulkių diską. Tikėtina, kad šios dulkės yra susidūrimų tarp objektų, skriejančių orbitiniame nuolaužų diske, panašiame į Saulės sistemos Kuiperio juostą, rezultatas. Žvaigždės, kurios dėl dulkių emisijos pasižymi infraraudonųjų spindulių pertekliumi, vadinamos į Vegą panašiomis žvaigždėmis. Vegos disko nelygumai taip pat leidžia manyti, kad jame yra bent viena planeta, kuri gali būti maždaug Jupiterio dydžio.

Esminiai parametrai

• Spektrinė klasė: A0 V (pagrindinėse sekos žvaigždė)
• Vizos ryškumas (apparent magnitude): apie +0,03 (tradicinė nulio taško atspindys fotometrinėje skalėje)
• Atstumas: maždaug 25 šviesmečiai (~7,7 parsekų)
• Masė: ~2,1 M☉ (žr. nuorodą į masyvesnė)
• Spindulys: apie 2,3–2,4 R☉
• Šviesis (luminosity): maždaug 40 kartų didesnė už Saulės
• Efektyvi temperatūra: vidutinė kelis tūkstančius Kelvinų aukštesnė už Saulę; dėl greitos sukimasis yra reikšmingas temperatūros skirtumas tarp poliaus ir ekvatoriaus
• Suveniavimo greitis ties ekvatoriumi: apie 274 km/s
• Amžius: apytiksliai 400–500 milijonų metų (maždaug dešimtadalis Saulės amžiaus)

Fizinės savybės ir aširačio efektas

Vega yra greitai besisukanti A tipo žvaigždė. Didelis sukimosi greitis sukelia ryškią išcentrinę jėgą: žvaigždė yra suplota, t. y. spindulys didesnis ties ekvatoriumi negu ties poliais. Dėl to fotosferos paviršiuje susidaro vadinamasis gravity darkening efektas — ekvatorius yra šaltesnis ir tamsesnis, o poliai yra karštesni ir šviesesni. Vega yra orientuota beveik tiesiai poliumi į Žemę (mažas pasisukimo kampas), todėl mes matome daugiausia polinį regioną ir todėl žvaigždė atrodo šviesesnė bei karštesnė nei būtų, jei būtų stebima iš ekvatoriaus krypties.

Spektriniai ir fotometriniai stebėjimai rodo, kad Vegos metalinis kiekis (sunkiųjų elementų koncentracija) yra mažesnis nei Saulės — ji yra šiek tiek metalų stokojanti žvaigždė, kas turi įtakos jos spektro linijoms ir evoliucijai.

Istoriniai stebėjimai ir astronominė reikšmė

Vega turi svarbią vietą astronomijos istorijoje. Ji buvo viena pirmųjų žvaigždžių, kurią pavyko užfiksuoti fotografiškai, ir viena iš pirmųjų, kurių spektras buvo ištirtas. Jos paralaksė buvo išmatuota tarp ankstyvųjų reikšmingų atstumo nustatymų, taip pat ilgą laiką Vega buvo naudojama kaip fotometrinės sistemos nulio taškas (nors šiuolaikinė fotometrija naudoja tikslines apibrėžtis ir koregavimus).

Precesijos dėka Vega kadaise buvo šiaurės ašigalio žvaigždė ir vėl juo taps ateityje — apie 12 000 m. pr. m. e. Vega buvo arti to taško, o pagal astronominius skaičiavimus ji bus arti ašigalio vėl apie 13 727 metus.

Dulkių diskas ir galimos planetos

Vega tapo pirmuoju ryškiu pavyzdžiu žvaigždžių, turinčių matomą infraraudonosios spinduliuotės perteklių — tai aptikta dar IRAS misijos metu pradžioje (1980-aisiais). Šis perteklius paaiškinamas šaltu dulkių disku aplink žvaigždę: smulkios dalelės sugeria žvaigždės šviesą ir išskiria ją infraraudonai. Disko struktūra buvo vėliau ištirta ilgesniu bangų ilgių stebėjimais (Spitzer, Herschel, submilimetriniai teleskopai), atskleidžiant, kad dulkės išsidėstę šimtų astronominių vienetų atstumu nuo žvaigždės, o spindulio pikai gali būti keliasdešimt–keliasdešimt dešimtis AU (pvz., regionas su didesne emisija pastebėtas maždaug ~85 AU spinduliu).

Disko nelygumai ir asimetrijos leidžia daryti prielaidą apie aplinką veikiančius didesnius objektus — planetas. Modeliai rodo, kad viena ar kelios planetos galėtų suformuoti aptiktus tarpus ir nelygumus; tokios planetos galėtų būti bent kelių Žemės masių iki kelių Jupiterio masių, tačiau jokių planetų prie Vegos iki šiol nebuvo patikimai patvirtinta tiesioginiu vaizdavimu ar radialinės greitės metodu. Tyrimai riboja tam tikrus masės ir orbitos diapazonus, todėl konkretūs scenarijai vis dar yra tiriamų hipotezių sritis.

Kintamumas ir sekančios kartos stebėjimai

Vegos kintamumas yra mažo amplitudės — pastebėta smulkių ryškumo svyravimų, kurie gali priklausyti nuo pulsacijų (pvz., delta Scuti tipo) arba nuo fotometrinių ir spektrinių efektų, susijusių su greitu pasisukimu. Šiuolaikiniai tikslūs fotometriniai tyrimai ir interferometrija suteikia galimybę detaliau modeliuoti Vegos formą, temperatūros pasiskirstymą, disko savybes ir galimų planetų įtaką.

Vega šiuolaikinėje astronomijoje

Vega liko svarbi mokslinė žvaigždė — ji yra gerai stebima „laboratorinė“ žvaigždė, skirtinėtiems modeliams tikrinti: žvaigždžių atmosferoms, greito sukimosi poveikiui, debris diskams ir planetų formavimosi tyrimams. Terminas „Vegos tipo žvaigždė“ dažnai naudojamas apibūdinti žvaigždes su infraraudonųjų spindulių pertekliumi dėl aplinkinių dulkių diskų.

Apibendrinant: Vega yra arti esanti, šviesi A tipo žvaigždė, turinti greitą sukimąsi, pastebimą dulkių diską ir istoriškai bei moksliniu požiūriu — labai reikšminga objektas, kuris toliau dominuoja tyrimų srityje dėl savo prieinamumo ir įdomių fizinių savybių.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra Vega?

Klausimas: Prieš kiek laiko Vega buvo šiaurės ašigalio žvaigždė?

K: Kokios yra kai kurios jos išskirtinės savybės?

Klausimas: Kiek Vega yra senesnė už mūsų Saulę?

K: Kokių elementų turi Vega?

Paieška pagal raidę