Сириус — самая яркая звезда на ночном небе . Его название происходит от греческого слова Σείριος (латинское написание: Seirios ), что означает букв. «пылающий» или «палящий». Звезда обозначается как α Canis Majoris , латинизируется как Alpha Canis Majoris и сокращается как α CMa или Alpha CMa . С визуальной видимой величиной −1,46, Сириус почти в два раза ярче Канопуса , следующей по яркости звезды. Сириус — это двойная звезда, состоящая из звезды главной последовательности спектрального типа A0 или A1 , называемой Сириусом A, и слабого белого карлика- компаньона спектрального типа DA2, называемого Сириусом B. Расстояние между ними колеблется от 8,2 до 31,5 астрономических единиц , поскольку они совершают оборот каждые 50 лет. [25]
Сириус кажется ярким из-за своей собственной светимости и близости к Солнечной системе . На расстоянии 2,64 парсека (8,6 световых лет ) система Сириуса является одним из ближайших соседей Земли . Сириус постепенно приближается к Солнечной системе; ожидается, что его яркость немного увеличится в течение следующих 60 000 лет, достигнув пиковой величины −1,68. По совпадению, примерно в то же время Сириус станет южной Полярной звездой, около 66 270 года нашей эры. В этом году Сириус окажется в пределах 1,6 градуса от южного небесного полюса. Это связано с осевой прецессией и собственным движением самого Сириуса, который медленно движется в направлении юго-юго-запад, поэтому он будет виден только из южного полушария. [26] После этого времени расстояние до нее начнет увеличиваться, и она станет слабее, но она продолжит оставаться самой яркой звездой на ночном небе Земли примерно в течение следующих 210 000 лет, после чего Вега , другая звезда класса А, которая по своей природе более яркая, чем Сириус, станет самой яркой звездой. [27]
Сириус А примерно в два раза массивнее Солнца ( M ☉ ) и имеет абсолютную визуальную величину +1,43. Он в 25 раз ярче Солнца , [18] но имеет значительно меньшую светимость, чем другие яркие звезды, такие как Канопус, Бетельгейзе или Ригель . Возраст системы составляет от 200 до 300 миллионов лет. [18] Первоначально она состояла из двух ярких голубоватых звезд. Первоначально более массивная из них, Сириус B, израсходовала свое водородное топливо и стала красным гигантом, прежде чем сбросить свои внешние слои и коллапсировать в свое нынешнее состояние как белый карлик около 120 миллионов лет назад. [18]
Сириус в разговорной речи называют « Собачьей звездой », что отражает его значимость в созвездии Большого Пса. [19] Гелиакический восход Сириуса знаменовал разлив Нила в Древнем Египте и « собачьи дни » лета для древних греков , в то время как для полинезийцев , в основном в Южном полушарии, звезда означала зиму и была важным ориентиром для их навигации по Тихому океану.
Как самая яркая звезда на ночном небе, Сириус появляется в некоторых из самых ранних астрономических записей. Его смещение от эклиптики приводит к тому, что его гелиакический восход становится удивительно регулярным по сравнению с другими звездами, с периодом почти точно 365,25 дней, сохраняя его постоянным относительно солнечного года . Этот восход происходит в Каире 19 июля ( по юлианскому календарю ), помещая его как раз перед началом ежегодного разлива Нила в древности. [28] Из-за собственной нерегулярности разлива, чрезвычайная точность возвращения звезды сделала ее важной для древних египтян , [ 28] которые поклонялись ей как богине Сопдет ( древнеегипетский : Spdt , «Треугольник»; [a] ‹См. Tfd› греческий : Σῶθις }, Sō̂this ), гаранту плодородия их земли. [b]
Древние греки заметили, что появление Сириуса в качестве утренней звезды предвещало жаркое и сухое лето, и опасались, что звезда заставит растения увянуть, мужчин ослабеть, а женщин возбудиться. [30] Из-за своей яркости Сириус, должно быть, больше мерцал в нестабильных погодных условиях начала лета. Для греческих наблюдателей это означало эманации, которые вызывали его пагубное влияние. Любой, кто страдал от его воздействия, назывался «звездным ударом» ( ἀστροβόλητος , astrobólētos ). В литературе его описывали как «горящий» или «пылающий». [31] Сезон, следующий за повторным появлением звезды, стал известен как «собачьи дни». [32] Жители острова Кеос в Эгейском море приносили жертвы Сириусу и Зевсу , чтобы получить прохладный бриз, и ждали повторного появления звезды летом. Если она поднималась ясно, это предвещало удачу; если она была туманной или слабой, то это предвещало (или излучало) эпидемию. На монетах, найденных на острове с 3-го века до н. э., изображены собаки или звезды с исходящими лучами, что подчеркивает важность Сириуса. [31]
Римляне праздновали гелиакический закат Сириуса около 25 апреля, принося в жертву богине Робиго собаку, а также благовония, вино и овцу, чтобы эманации звезды не вызвали ржавчину пшеницы на посевах в этом году. [33]
Яркие звезды были важны для древних полинезийцев для навигации по Тихому океану. Они также служили маркерами широты; склонение Сириуса совпадает с широтой архипелага Фиджи на 17° южной широты и, таким образом, проходит прямо над островами каждый звездный день . [34] Сириус служил телом созвездия «Большой птицы», называемого Ману , с Канопусом в качестве южного конца крыла и Проционом в качестве северного конца крыла, которые разделяли полинезийское ночное небо на два полушария. [35] Так же, как появление Сириуса на утреннем небе отмечало лето в Греции, оно отмечало начало зимы для маори , чье имя Такуруа описывало как звезду, так и сезон. Его кульминация в день зимнего солнцестояния была отмечена празднованием на Гавайях , где он был известен как Ка'улуа , «Королева Небес». Было зафиксировано много других полинезийских названий, включая Tau-ua на Маркизских островах , Rehua в Новой Зеландии, а также Ta'urua-fau-papa («Праздник изначальных верховных вождей») и Ta'urua-e-hiti-i-te-tara-te-feiai («Праздник, который поднимается с молитвами и религиозными церемониями») на Таити. [36]
В 1717 году Эдмонд Галлей открыл собственное движение до сих пор считавшихся неподвижными звезд [37] после сравнения современных астрометрических измерений с данными второго века нашей эры, приведенными в « Альмагесте » Птолемея . Было отмечено, что яркие звезды Альдебаран , Арктур и Сириус значительно сместились; Сириус продвинулся примерно на 30 угловых минут (около диаметра Луны) на юго-запад. [38]
В 1868 году Сириус стал первой звездой, скорость которой была измерена, что положило начало изучению небесных лучевых скоростей . Сэр Уильям Хаггинс исследовал спектр звезды и заметил красное смещение . Он пришел к выводу, что Сириус удаляется от Солнечной системы со скоростью около 40 км/с. [39] [40] По сравнению с современным значением −5,5 км/с, это было завышенное значение и имело неправильный знак; знак минус (−) означает, что он приближается к Солнцу. [41]
В своей книге 1698 года «Космотеорос » Христиан Гюйгенс оценил расстояние до Сириуса в 27 664 раза больше расстояния от Земли до Солнца (около 0,437 светового года, что соответствует параллаксу примерно в 7,5 угловых секунд). [42] Было несколько безуспешных попыток измерить параллакс Сириуса: Жаком Кассини (6 секунд); некоторыми астрономами (включая Невила Маскелина ) [43] с использованием наблюдений Лакайля, сделанных на мысе Доброй Надежды (4 секунды); Пиацци (то же самое); с использованием наблюдений Лакайля, сделанных в Париже , более многочисленных и определенных, чем те, что были сделаны на мысе (нет заметного параллакса); Бесселем ( нет заметного параллакса). [44]
Шотландский астроном Томас Хендерсон использовал свои наблюдения, сделанные в 1832–1833 годах, и наблюдения южноафриканского астронома Томаса Маклера , сделанные в 1836–1837 годах, чтобы определить, что значение параллакса составляло 0,23 угловой секунды , а ошибка параллакса оценивалась не более чем в четверть секунды, или, как писал Хендерсон в 1839 году, «В целом мы можем заключить, что параллакс Сириуса не больше половины секунды в пространстве; и что он, вероятно, намного меньше». [45] Астрономы приняли значение 0,25 угловой секунды на протяжении большей части 19-го века. [46] Сейчас известно, что он имеет параллакс почти0,4 угловых секунды .
Параллакс Hipparcos для Сириуса имеет точность всего около ± 0,04 световых лет , что дает расстояние8,6 световых лет . [9] Обычно предполагается, что Сириус B находится на том же расстоянии. Сириус B имеет параллакс Gaia Data Release 3 с гораздо меньшей статистической погрешностью, что дает расстояние8,709 ± 0,005 световых лет , но он отмечен как имеющий очень большое значение избыточного астрометрического шума, что указывает на то, что значение параллакса может быть ненадежным. [11]
В письме от 10 августа 1844 года немецкий астроном Фридрих Вильгельм Бессель сделал вывод из изменений в собственном движении Сириуса, что у него есть невидимый компаньон. [47] 31 января 1862 года американский изготовитель телескопов и астроном Элван Грэм Кларк впервые наблюдал слабый компаньон, который теперь называется Сириус B, или ласково «Щенок». [48] Это произошло во время тестирования 18,5-дюймового (470 мм) апертурного большого рефракторного телескопа для обсерватории Дирборн , который был одним из самых больших рефракторных телескопов, существовавших в то время, и самым большим телескопом в Соединенных Штатах. [49] Наблюдение Сириуса B было подтверждено 8 марта с помощью меньших телескопов. [50]
Видимая звезда теперь иногда известна как Сириус А. С 1894 года наблюдались некоторые очевидные орбитальные нерегулярности в системе Сириуса, предполагающие третью очень маленькую звезду-компаньона, но это никогда не было подтверждено. Наилучшее соответствие данным указывает на шестилетнюю орбиту вокруг Сириуса А и массу 0,06 M ☉ . Эта звезда будет на пять-десять величин слабее белого карлика Сириуса B, что затруднит ее наблюдение. [51] Наблюдения, опубликованные в 2008 году, не смогли обнаружить ни третью звезду, ни планету. Кажущаяся «третья звезда», наблюдавшаяся в 1920-х годах, теперь считается фоновым объектом. [52]
В 1915 году Уолтер Сидней Адамс , используя 60-дюймовый (1,5 м) рефлектор в обсерватории Маунт-Вилсон , наблюдал спектр Сириуса B и определил, что это была тусклая беловатая звезда. [53] Это привело астрономов к выводу, что это был белый карлик — второй из обнаруженных. [54] Диаметр Сириуса A был впервые измерен Робертом Ханбери Брауном и Ричардом К. Твиссом в 1959 году в Джодрелл-Бэнк с помощью их интерферометра звездной интенсивности . [55] В 2005 году, используя космический телескоп Хаббл , астрономы определили, что Сириус B имеет почти такой же диаметр, как Земля, 12 000 километров (7 500 миль), с массой 102% от массы Солнца. [56]
Около 150 г. н. э. [57] Клавдий Птолемей Александрийский, этнический грек-египет, астроном римского периода, составил карту звезд в книгах VII и VIII своего Альмагеста , в которых он использовал Сириус в качестве местоположения центрального меридиана земного шара. [58] Он описал Сириус как красноватый, наряду с пятью другими звездами: Бетельгейзе , Антаресом , Альдебараном , Арктуром и Поллуксом , все из которых в настоящее время наблюдаются как имеющие оранжевый или красный оттенок. [57] Это несоответствие впервые заметил астроном-любитель Томас Баркер , сквайр Линдон-холла в Ратленде , который подготовил доклад и выступил на заседании Королевского общества в Лондоне в 1760 г. [59] Существование других звезд, изменяющих свою яркость, придало достоверность идее, что некоторые из них также могут менять цвет; Сэр Джон Гершель отметил это в 1839 году, возможно, под влиянием наблюдения за Этой Карины двумя годами ранее. [60] Томас Дж. Дж. Си возродил дискуссию о красном Сириусе, опубликовав несколько статей в 1892 году и заключительное резюме в 1926 году. [61] Он цитировал не только Птолемея, но и поэта Арата , оратора Цицерона и генерала Германика, которые все называли звезду красной, хотя и признавал, что ни один из последних трех авторов не был астрономом, а последние двое просто переводили поэму Арата «Явления ». [62] Сенека описывал Сириус как более красный, чем Марс . [63] Поэтому возможно, что описание как красного является поэтической метафорой неудачи. В 1985 году немецкие астрономы Вольфхард Шлоссер и Вернер Бергманн опубликовали отчет о ломбардской рукописи VIII века, которая содержит De cursu stellarum ratio святого Григория Турского . Латинский текст учил читателей, как определять время ночных молитв по положению звезд, а яркая звезда, описанная как rubeola («красноватая»), была объявлена Сириусом. Авторы предложили это как доказательство того, что Сириус B был красным гигантом во время наблюдения. [64] Другие ученые ответили, что, скорее всего, святой Григорий имел в виду Арктур . [65] [66]
Примечательно, что не все древние наблюдатели видели Сириус красным. Поэт 1-го века Марк Манилий описывал его как «море-голубой», как и Авиений 4-го века . [67] Кроме того, Сириус последовательно описывался как белая звезда в Древнем Китае: детальная переоценка китайских текстов со 2-го века до н.э. по 7-й век н.э. пришла к выводу, что все такие надежные источники согласуются с тем, что Сириус был белым. [68] [69]
Тем не менее, исторические отчеты, в которых Сириус упоминается как красный, достаточно обширны, чтобы побудить исследователей искать возможные физические объяснения. Предлагаемые теории делятся на две категории: внутренние и внешние. Внутренние теории постулируют реальное изменение в системе Сириуса за последние два тысячелетия, из которых наиболее широко обсуждаемым является предположение о том, что белый карлик Сириус B был красным гигантом всего лишь 2000 лет назад. Внешние теории связаны с возможностью временного покраснения в промежуточной среде, через которую наблюдается звезда, например, вызванного пылью в межзвездной среде или частицами в земной атмосфере .
Возможность того, что звездная эволюция Сириуса А или Сириуса В может быть ответственна за это расхождение, была отвергнута на том основании, что временная шкала в тысячи лет на порядки меньше, и что в системе нет никаких признаков туманности, которые можно было бы ожидать, если бы такое изменение имело место. [63] Аналогичным образом, присутствие третьей звезды, достаточно яркой, чтобы повлиять на видимый цвет системы в последние тысячелетия, не согласуется с данными наблюдений. [70] Поэтому внутренние теории можно игнорировать. Внешние теории, основанные на покраснении из-за межзвездной пыли , также неправдоподобны. Переходное пылевое облако, проходящее между системой Сириуса и наблюдателем на Земле, действительно может в некоторой степени покраснеть внешний вид звезды, но покраснение, достаточное для того, чтобы сделать ее похожей по цвету на изначально яркие красные звезды, такие как Бетельгейзе и Арктур, также может затемнить звезду на несколько величин, что не соответствует историческим отчетам: действительно, затемнение было бы достаточным, чтобы сделать цвет звезды незаметным для человеческого глаза без помощи телескопа. [63]
Внешние теории, основанные на оптических эффектах в атмосфере Земли, лучше подкреплены имеющимися доказательствами. Мерцания, вызванные атмосферной турбулентностью , приводят к быстрым, кратковременным изменениям видимого цвета звезды, особенно при наблюдении вблизи горизонта, хотя и без особого предпочтения красного цвета. [71] Однако систематическое покраснение света звезды является результатом поглощения и рассеивания частицами в атмосфере, точно аналогично покраснению Солнца на восходе и закате . Поскольку частицы, вызывающие покраснение в атмосфере Земли, отличаются (обычно намного меньше) от тех, которые вызывают покраснение в межзвездной среде, происходит гораздо меньшее затемнение звездного света, и в случае Сириуса изменение цвета можно увидеть без помощи телескопа. [63] Могут быть культурные причины, объясняющие, почему некоторые древние наблюдатели могли сообщать о цвете Сириуса преимущественно, когда он находился низко в небе (и поэтому, по-видимому, красный). В нескольких средиземноморских культурах считалось, что локальная видимость Сириуса при гелиакическом восходе и заходе (будь он ярким и ясным или тусклым) имеет астрологическое значение и, таким образом, является предметом систематического наблюдения и пристального интереса. Таким образом, Сириус, больше, чем любая другая звезда, наблюдался и регистрировался, когда находился близко к горизонту. Другие современные культуры, такие как китайская, не имеющие этой традиции, регистрировали Сириус только как белый. [63]
С видимой величиной −1,46 Сириус является самой яркой звездой на ночном небе , почти в два раза ярче второй по яркости звезды, Канопуса . [72] С Земли Сириус всегда кажется тусклее Юпитера и Венеры , а в определенное время также тусклее Меркурия и Марса . [73] Сириус виден почти отовсюду на Земле, за исключением широт севернее 73° с.ш. , и он не поднимается очень высоко, если смотреть из некоторых северных городов (достигая всего 13° над горизонтом из Санкт-Петербурга ). [74] Из-за своего склонения примерно в −17° Сириус является околополярной звездой с широт южнее 73° ю.ш. Из Южного полушария в начале июля Сириус можно увидеть как вечером, когда он заходит после Солнца , так и утром, когда он восходит до Солнца. [75] Наряду с Проционом и Бетельгейзе Сириус образует одну из трех вершин Зимнего Треугольника для наблюдателей в Северном полушарии . [76]
Сириус можно наблюдать при дневном свете невооруженным глазом при правильных условиях. В идеале небо должно быть очень ясным, наблюдатель должен находиться на большой высоте, звезда должна проходить над головой, а Солнце должно быть низко над горизонтом. Эти условия наблюдения легче всего соблюдать в Южном полушарии из-за южного склонения Сириуса. [77]
Орбитальное движение двойной системы Сириуса приводит две звезды к минимальному угловому разделению в 3 угловые секунды и максимальному в 11 угловых секунд. При самом близком сближении становится сложной задачей для наблюдений отличить белый карлик от его более яркого компаньона, для чего требуется телескоп с апертурой не менее 300 мм (12 дюймов) и превосходными условиями наблюдения. После того, как в 1994 году произошел периастр , [c] пара разошлась, что облегчило их разделение с помощью телескопа. [78] Апоастр произошел в 2019 году, [d] но с точки зрения Земли наибольшее наблюдаемое разделение произошло в 2023 году с угловым разделением 11,333″. [79]
Находясь на расстоянии 2,6 парсека (8,6 световых лет), система Сириуса содержит две из восьми ближайших к Солнцу звезд, и является пятой ближайшей к Солнцу звездной системой. [80] Эта близость является основной причиной ее яркости, как и у других близких звезд, таких как Альфа Центавра , Процион и Вега, и в отличие от далеких, очень ярких сверхгигантов, таких как Канопус, Ригель или Бетельгейзе (хотя Канопус может быть ярким гигантом). [81] Она все еще примерно в 25 раз ярче Солнца . [18] Ближайшая к Сириусу крупная соседняя звезда — Процион, находящаяся на расстоянии 1,61 парсека (5,24 световых лет). [82] Ожидается, что космический аппарат «Вояджер-2» , запущенный в 1977 году для изучения четырех гигантских планет в Солнечной системе, пройдет в пределах 4,3 световых лет (1,3 пк) от Сириуса примерно за 296 000 лет. [83]
Сириус — это двойная звездная система, состоящая из двух белых звезд, вращающихся друг вокруг друга на расстоянии около 20 а. е. [e] (примерно расстояние между Солнцем и Ураном ) и с периодом 50,1 года. Более яркий компонент, называемый Сириусом А, является звездой главной последовательности спектрального типа раннего A с предполагаемой температурой поверхности 9940 К. [14] Его компаньон, Сириус В, является звездой, которая уже вышла из главной последовательности и стала белым карликом. В настоящее время в 10 000 раз менее яркая в визуальном спектре, Сириус В когда-то был более массивным из двух. [84] Возраст системы оценивается в 230 миллионов лет. В начале своей жизни она, как полагают, представляла собой две голубовато-белые звезды, вращающиеся друг вокруг друга по эллиптической орбите каждые 9,1 года. [84] Система испускает более высокий, чем ожидалось, уровень инфракрасного излучения , как измерено космической обсерваторией IRAS . Это может быть признаком наличия пыли в системе, что считается несколько необычным для двойной звезды. [82] [85] Изображение рентгеновской обсерватории Чандра показывает, что Сириус B затмевает своего партнера как источник рентгеновского излучения. [86]
В 2015 году Виган и его коллеги использовали обзорный телескоп VLT для поиска доказательств существования субзвездных спутников и смогли исключить наличие гигантских планет в 11 раз массивнее Юпитера на расстоянии 0,5 а.е. от Сириуса А, в 6–7 раз массивнее Юпитера на расстоянии 1–2 а.е. и примерно в 4 раза массивнее Юпитера на расстоянии 10 а.е. [87] Аналогичным образом Лукас и его коллеги не обнаружили никаких спутников вокруг Сириуса B. [88]
Сириус А, также известный как Звезда Собаки, имеет массу 2,063 M ☉ . [12] [18] [89] Радиус этой звезды был измерен астрономическим интерферометром , что дало предполагаемый угловой диаметр 5,936±0,016 мс . Проецируемая скорость вращения относительно низкая и составляет 16 км/с, [16] что не приводит к значительному уплощению ее диска. [90] Это заметно отличается от Веги схожего размера , которая вращается со скоростью гораздо быстрее 274 км/с и заметно выпячивается вокруг своего экватора. [91] На поверхности Сириуса А обнаружено слабое магнитное поле . [92]
Звездные модели предполагают, что звезда образовалась во время коллапса молекулярного облака и что после 10 миллионов лет ее внутренняя генерация энергии была получена полностью из ядерных реакций. Ядро стало конвективным и использовало цикл CNO для генерации энергии. [90] Подсчитано, что Сириус А полностью исчерпает запас водорода в своем ядре в течение миллиарда (109 ) лет своего формирования, а затем будет эволюционировать вдали от главной последовательности. [93] Он пройдет через стадию красного гиганта и в конечном итоге станет белым карликом. [94]
Сириус А классифицируется как звезда типа Am , потому что спектр показывает глубокие металлические линии поглощения , [95] что указывает на усиление ее поверхностных слоев в элементах тяжелее гелия, таких как железо. [82] [90] Спектральный тип был сообщен как A0mA1 Va, что указывает на то, что он будет классифицирован как A1 по линиям водорода и гелия, но A0 по металлическим линиям, которые заставляют его быть сгруппированным со звездами Am. [6] По сравнению с Солнцем, доля железа в атмосфере Сириуса А относительно водорода определяется как [15], что означает, что железа на 316% больше, чем в атмосфере Солнца. Высокое поверхностное содержание металлических элементов вряд ли справедливо для всей звезды; скорее пик железа и тяжелые металлы радиационно левитируют к поверхности. [90]
Сириус B, также известный как Звезда-щенок, является одним из самых массивных известных белых карликов . С массой 1,02 M ☉ , он почти вдвое превышает среднюю массу 0,5–0,6 M ☉ . Эта масса упакована в объем, примерно равный объему Земли. [56] Текущая температура поверхности составляет 25 200 К. [18] Поскольку внутреннего источника тепла нет, Сириус B будет неуклонно остывать, поскольку оставшееся тепло будет излучаться в космос в течение следующих двух миллиардов лет или около того. [96]
Белый карлик образуется после того, как звезда эволюционировала из главной последовательности, а затем прошла через стадию красного гиганта . Это произошло, когда Сириус B был менее чем в два раза моложе своего нынешнего возраста, около 120 миллионов лет назад. Первоначальная звезда имела предполагаемую массу 5 M ☉ [18] и была звездой B-типа (скорее всего, B5V для 5 M ☉ ) [97] [98] , когда она все еще находилась на главной последовательности, потенциально сгорая примерно в 600–1200 раз ярче Солнца. Пока он проходил через стадию красного гиганта, Сириус B мог обогатить металличность своего компаньона, что объясняет очень высокую металличность Сириуса A.
Эта звезда в основном состоит из смеси углерода и кислорода, которая образовалась в результате синтеза гелия в звезде-прародительнице. [18] Она покрыта оболочкой из более легких элементов, причем материалы разделены по массе из-за высокой поверхностной гравитации. [99] Внешняя атмосфера Сириуса B в настоящее время состоит почти из чистого водорода — элемента с наименьшей массой — и никаких других элементов в ее спектре не наблюдается. [100]
Хотя Сириус А и В образуют двойную систему, напоминающую те, которые могут стать сверхновыми типа Ia , считается, что эти две звезды находятся слишком далеко друг от друга, чтобы это произошло, даже если Сириус А раздуется до красного гиганта . Однако новые звезды возможны. [101] [ нужен лучший источник ]
С 1894 года нерегулярности предварительно наблюдались в орбитах Сириуса А и В с кажущейся периодичностью 6–6,4 года. Исследование 1995 года пришло к выводу, что такой компаньон, вероятно, существует, с массой примерно 0,05 массы Солнца — небольшой красный карлик или большой коричневый карлик , с кажущейся величиной более 15 и менее чем в 3 угловых секундах от Сириуса А. [51]
В 2017 году более точные астрометрические наблюдения космического телескопа Хаббл исключили существование Сириуса C со звездной массой, но при этом все еще допускали кандидата с субзвездной массой, такого как Коричневый карлик с меньшей массой . Исследование 1995 года предсказало астрометрическое движение примерно в 90 мс (0,09 угловой секунды), но Хаббл не смог обнаружить никаких аномалий местоположения с точностью до 5 мс (0,005 угловой секунды). Это исключило любые объекты, вращающиеся вокруг Сириуса A с массой более 0,033 солнечной (35 масс Юпитера) за 0,5 года и 0,014 (15 масс Юпитера) за 2 года. Исследование также позволило исключить любые спутники Сириуса B с более чем 0,024 солнечной массой (25 масс Юпитера) с периодом обращения 0,5 года и 0,0095 (10 масс Юпитера) с периодом обращения 1,8 года. Фактически, в системе Сириуса почти наверняка нет дополнительных тел больше, чем небольшой коричневый карлик или большая экзопланета. [102] [12]
В 1909 году Эйнар Герцшпрунг был первым, кто предположил, что Сириус является членом движущейся группы Большой Медведицы , основываясь на своих наблюдениях за движениями системы по небу. Группа Большой Медведицы представляет собой набор из 220 звезд, которые разделяют общее движение в пространстве. Когда-то она была членом рассеянного скопления , но с тех пор гравитационно отделилась от скопления. [103] Анализы, проведенные в 2003 и 2005 годах, показали, что членство Сириуса в группе сомнительно: возраст группы Большой Медведицы оценивается в 500 ± 100 миллионов лет, тогда как возраст Сириуса, имеющего металличность, схожую с металличностью Солнца, составляет всего половину этого возраста, что делает его слишком молодым, чтобы принадлежать к группе. [18] [104] [105] Сириус может быть членом предполагаемого сверхскопления Сириуса вместе с другими рассеянными звездами, такими как Бета Возничего , Альфа Северной Короны , Бета Кратера , Бета Эридана и Бета Змеи . [106] Это было бы одно из трех крупных скоплений, расположенных в пределах 500 световых лет (150 пк) от Солнца. Два других — Гиады и Плеяды , и каждое из этих скоплений состоит из сотен звезд. [107]
В 2017 году было обнаружено массивное звездное скопление всего в 10 угловых минутах от Сириуса, из-за чего эти два объекта кажутся визуально близкими друг к другу, если смотреть с точки зрения Земли . Оно было обнаружено в ходе статистического анализа данных Gaia . Скопление находится более чем в тысячу раз дальше от нас, чем звездная система, но, учитывая его размер, оно все еще имеет звездную величину 8,3. [108]
Имя собственное «Сириус» происходит от латинского Sīrius , от древнегреческого Σείριος ( Seirios , «пылающий» или «палящий»). [109] Само греческое слово, возможно, было заимствовано из другого места до архаического периода , [110] один из авторитетных источников предполагает связь с египетским богом Осирисом . [111] Самое раннее зарегистрированное использование имени датируется 7 веком до нашей эры в поэтическом произведении Гесиода «Труды и дни» . [110] В 2016 году Международный астрономический союз организовал Рабочую группу по названиям звезд (WGSN) [112] для каталогизации и стандартизации собственных названий звезд. Первый бюллетень WGSN от июля 2016 года [113] включал таблицу первых двух партий названий, одобренных WGSN, в которую входил Сириус для звезды α Canis Majoris A. Теперь он внесен в Каталог названий звезд МАС. [114]
Сириус имеет более 50 других обозначений и имен, связанных с ним. [72] В эссе Джеффри Чосера «Трактат об астролябии » он носит имя Альхабор и изображается с головой гончей. Это название широко использовалось на средневековых астролябиях из Западной Европы. [20] На санскрите он известен как Мргавьядха «охотник на оленей» или Лубдхака «охотник». Как Мргавьядха, звезда представляет Рудру ( Шиву ). [115] [116] Звезда упоминается как Макараджьоти на малаяламе и имеет религиозное значение для паломнического центра Сабаримала . [117] В Скандинавии звезда была известна как Локабренна («сожжение, совершенное Локи» или «факел Локи»). [118] В астрологии Средневековья Сириус был бехенской неподвижной звездой , [ 119] связанной с бериллом и можжевельником . Его астрологический символ был указан Генрихом Корнелием Агриппой . [120]
Многие культуры исторически придавали особое значение Сириусу, особенно в отношении собак . Его часто в разговорной речи называют «Собачьей звездой», как самую яркую звезду созвездия Большого Пса . Большой Пес классически изображался как собака Ориона . Древние греки считали, что эманации Сириуса могут неблагоприятно влиять на собак, заставляя их вести себя ненормально в «собачьи дни», самые жаркие дни лета. Римляне знали эти дни как dies caniculares , а звезду Сириус называли Canicula, «маленькая собака». Считалось, что чрезмерное дыхание собак в жаркую погоду подвергает их риску высыхания и болезней. В крайних случаях у собаки, источающей пену, могло быть бешенство, которое могло заразить и убить людей, которых они укусили. [31] Гомер в «Илиаде » описывает приближение Ахилла к Трое следующими словами: [121]
Сириус поздно восходит в темном, жидком небе
Летними ночами, звезда звезд,
ее называют Собакой Ориона, самая яркая
Из всех, но она же зловещее предзнаменование, приносящее жар
И лихорадку страдающему человечеству.
В малоизвестном греческом мифе звездный бог, олицетворявший Сириус, влюбился в богиню плодородия по имени Опора , но не смог ее получить. Поэтому он начал раскаляться, заставляя людей страдать, которые молились богам. Бог северного ветра Борей решил проблему, приказав своим сыновьям доставить Опору на Сириус, в то время как он охлаждал землю порывами своего собственного холодного ветра. [122] [123]
В иранской мифологии, особенно в персидской мифологии и в зороастризме , древней религии Персии , Сириус появляется как Тиштрия и почитается как божество, вызывающее дождь (Тиштар новоперсидской поэзии). Помимо отрывков в священных текстах Авесты , авестийский язык Тиштрия, за которым следует версия Тир в среднеперсидском и новоперсидском языках, также изображен в персидском эпосе Шахнаме Фирдоуси . Из-за концепции язатас , сил, которые «достойны поклонения», Тиштрия является божеством дождя и плодородия и антагонистом апаоши , демона засухи . В этой борьбе Тиштрия изображается как белый конь. [124] [125] [126] [127]
В китайской астрономии Сириус известен как звезда «небесного волка» ( китайский и японский : 天狼китайская романизация : Tiānláng; японская романизация : Tenrō; [128] корейский и романизация: 천랑 /Cheonrang) в Особняке Цзынг (井宿). Многие народы среди коренных народов Северной Америки также ассоциировали Сириус с собаками; сери и тохоно оодхам на юго-западе отмечают звезду как собаку, которая следует за горными овцами, в то время как черноногие называли ее «собачьей мордой». Чероки связывали Сириус с Антаресом как собаку-звезду, охраняющую оба конца «Пути душ». У пауни из Небраски было несколько ассоциаций; племя волков (скиди) знало его как «Волчью звезду», в то время как другие ветви знали его как «Звезду койота». Дальше на север инуиты Аляски, живущие в Беринговом проливе , называли его «Лунной собакой». [129]
Несколько культур также ассоциировали звезду с луком и стрелами. Древние китайцы визуализировали большой лук и стрелу на южном небе, образованные созвездиями Кормы и Большого Пса. В этом случае наконечник стрелы направлен на волка Сириуса. Похожая ассоциация изображена в храме Хатхор в Дендере , где богиня Сатет направляет свою стрелу на Хатхор (Сириус). Известная как «Тир», звезда изображалась как сама стрела в более поздней персидской культуре. [130]
Сириус упоминается в суре Ан -Наджм («Звезда») Корана , где ему дано имя الشِّعْرَى (транслитерация: aš-ši'rā или ash-shira ; лидер). [131] Аят такой: « وأنَّهُ هُوَ رَبُّ الشِّعْرَى », «Что Он — Господь Сириуса (Могущественной Звезды)». (Ан-Наджм:49) [132] Ибн Касир сказал в своем комментарии, «что это яркая звезда, называемая Мирзам аль-Джауза (Сириус), которой поклонялась группа арабов». [133] Альтернативное название Aschere , используемое Иоганном Байером , произошло от этого. [19]
В теософии считается, что Семь Звезд Плеяд передают духовную энергию Семи Лучей от Галактического Логоса к Семи Звездам Большой Медведицы , затем к Сириусу. Оттуда она посылается через Солнце к богу Земли (Санату Кумаре) и, наконец, через семь Мастеров Семи Лучей к человеческой расе. [135]
Полуночная кульминация Сириуса в северном полушарии совпадает с началом Нового года [134] по григорианскому календарю в течение десятилетий около 2000 года. С годами ее полуночная кульминация смещается медленно из-за сочетания собственного движения звезды и прецессии равноденствий . Во время введения григорианского календаря в 1582 году ее кульминация происходила за 17 минут до полуночи в новый год при предположении постоянного движения. Согласно Ричарду Хинкли Аллену [136], ее полуночная кульминация праздновалась в храме Деметры в Элевсине .
Догоны — этническая группа в Мали , Западная Африка, по сообщениям некоторых исследователей , имеющая традиционные астрономические знания о Сириусе, которые обычно считались бы невозможными без использования телескопов. По словам Марселя Гриоля , они знали о пятидесятилетнем орбитальном периоде Сириуса и его спутника до западных астрономов. [137] [138]
Были высказаны сомнения относительно достоверности работы Гриоля и Дитерляйна. [139] [140] В 1991 году антрополог Вальтер ван Бик пришел к выводу о догонах: «Хотя они говорят о sigu tolo [что, по утверждению Гриоля, догоны называли Сириусом], они полностью не согласны друг с другом относительно того, какая звезда имеется в виду; для некоторых это невидимая звезда, которая должна взойти, чтобы объявить о sigu [празднике], для других это Венера, которая, через другое положение, появляется как sigu tolo . Однако все согласны, что они узнали о звезде от Гриоля». [141] По словам Ноа Броша, культурная передача относительно современной астрономической информации могла произойти в 1893 году, когда французская экспедиция прибыла в Центральную Западную Африку, чтобы наблюдать полное затмение 16 апреля. [142]
В религии народа серер Сенегала , Гамбии и Мавритании Сириус называется Юнир из языка серер (и некоторых носителей языка кангин , которые все этнически являются серерами). Звезда Сириус является одной из самых важных и священных звезд в религиозной космологии и символике серер. Верховные жрецы и жрицы серер ( Saltigues , наследственные «жрецы дождя» [145] ) составляют карту Юнира, чтобы предсказать количество осадков и дать возможность фермерам серер начать сажать семена. В религиозной космологии серер это символ вселенной. [143] [144]
Sirius изображен на гербе Университета Маккуори и является названием журнала его выпускниц. [146] Семь кораблей Королевского флота назывались HMS Sirius с 18 века, причем первый был флагманом Первого флота в Австралии в 1788 году . [147] Королевский австралийский флот впоследствии назвал судно HMAS Sirius в честь флагмана. [148] Американские суда включают USNS Sirius (T-AFS-8) , а также модель моноплана — Lockheed Sirius , первым из которых управлял Чарльз Линдберг . [149] Название было также принято Mitsubishi Motors в качестве двигателя Mitsubishi Sirius в 1980 году . [150] Название североамериканской спутниковой радиокомпании CD Radio было изменено на Sirius Satellite Radio в ноябре 1999 года, будучи названным в честь «самой яркой звезды на ночном небе». [151] Сириус — одна из 27 звезд на флаге Бразилии , где он представляет штат Мату-Гросу . [152]
Композитор Карлхайнц Штокхаузен , написавший произведение под названием «Сириус », как утверждается, несколько раз говорил, что он прибыл с планеты в системе Сириуса. [153] [154] Для Штокхаузена Сириус означал «место, где музыка является наивысшей из вибраций» и где музыка была развита наиболее совершенным образом. [155]
Сириус был предметом поэзии. [156] Данте и Джон Мильтон ссылаются на эту звезду, и это «мощная западная упавшая звезда» из стихотворения Уолта Уитмена « Когда в последний раз цвела сирень во дворе », в то время как поэма Теннисона « Принцесса» описывает мерцание звезды :
...огненный Сириус меняет оттенок
И препирается между красным и изумрудным. [157]
Кульминация этой звезды в полночь праздновалась в великом храме Цереры в Элевсине.