«Исчезнувшая» звезда вернулась на небосвод спустя 130 лет

Эдвард Эмерсон Барнард (Edward Emerson Barnard) — выдающийся американский астроном-наблюдатель конца XIX — начала XX века, известный благодаря ряду астрономических открытий и развитию методов астрономических наблюдений. За свою карьеру он открыл по крайней мере 16 комет, в том числе обнаружил пятую луну Юпитера — Амальтею.

Барнард был одним из первых, кто стал активно применять технику съемки небесных объектов с использованием объективов с коротким фокусным расстоянием, что позволяло ему захватить большие участки Млечного Пути. Он получил сотни астрономических снимков благодаря которым становилось возможным детальное картографирование ярких звездных скоплений. 

В 1892 году во время поиска гипотетических спутников Венеры с помощью 36-дюймового рефрактора Ликской обсерватории на горе Гамильтон в Калифорнии, ученый заметил рядом с планетой звезду c видимой звездной величиной +7 (более яркие объекты имеют меньшую звездную величину).

Сначала Барнард не придал находке значения. Позже он решил проверить ее положение по каталогу Боннского обозрения — единственному тогда полному обзору неба. На тот момент в него входили несколько сотен тысяч звезд до 9,5 звездной величины. 

Исследователь не нашел в каталоге наблюдаемого светила. При повторных наблюдениях выяснилось, что объект будто «исчез». На его месте появилась звезда 11 звездной величины — примерно в 40 раз тусклее той, которую он видел. 

Астрономы приблизились к доказательству существования квазизвезд Среди самых интригующих открытий космического телескопа «‎Джеймс Уэбб» — компактные объекты, получившие название «маленькие красные точки». Их видели только в самых дальних уголках Вселенной. Больш… naked-science.ru

Для человека с репутацией Барнарда такое расхождение в данных стало личным вызовом. Он не спешил публиковать результаты своих наблюдений — это была его обычная практика при сомнительных открытиях. Однако в 1906 году, через 14 лет, он все же выпустил небольшую статью под красноречивым заголовком «Необъясненное наблюдение». Что заставило его это сделать — до сих пор не известно. 

На протяжении века астрономы и историки науки строили гипотезы, пытаясь объяснить феномен «звезды Барнарда». Вероятно, это был астероид? Сам ученый отвергал версию о крупных астероидах, таких как Паллада, Юнона или Веста, — в тот день они находились в других участках неба. 

Появились предположения о новой или переменной звезде, которая могла временно вспыхнуть и угаснуть. Самой популярной, хотя и неудобной для репутации Барнарда, оставалась гипотеза «призрака» — оптического блика от яркой Венеры внутри сложной системы линз телескопа. Ни одна из версий не получала убедительных доказательств, и загадка повисла в воздухе, превратившись в исторический курьез.

У звезды Фомальгаут «пропала» планета, но появился новый яркий источник Долгое время некоторые астрономы принимали яркий объект вблизи звезды Фомальгаут за экзопланету. Теперь, как выяснилось, она исчезла, а рядом со светилом появился новый источник. Это не проблема с … naked-science.ru

В декабре 2024 года на одной из неформальных онлайн-встреч астрономов, которую участники называют «Астероидным ланчем», энтузиаст Тим Хантер (Tim Hunter), сооснователь организации DarkSky International, вскользь упомянул эту историю. Она заинтересовала собравшихся, и вскоре сформировалась команда из астрономов и инженеров, решивших применить современные методы анализа, чтобы наконец прояснить столетнюю тайну.

Исследователи взялись за работу с дотошностью следователей. Они составили исчерпывающий список всех возможных астрофизических, атмосферных и оптических объяснений транзиентного источника. В поле зрения в том числе попали новые кометы, астероиды, все типы переменных звезд. 

Анализ показал, что ни одно астрономическое явление не соответствовало описанию Барнарда. Команда почти смирилась с тем, что разгадки нет, и причину нужно искать в какой-то банальной ошибке американского наблюдателя.

В этот момент участник группы Роджер Сераджоли (Roger Ceragioli), инженер-оптик из Аризонского университета в США, решил провести простой эксперимент. Он отверг сложные вычисления и пошел по пути прямого воспроизведения условий наблюдения. Вместо того чтобы симулировать эффекты на компьютере, Сераджоли взял телескоп, оснастил его винтажным окуляром, аналогичным тем, что использовались во времена Барнарда, и на рассвете навел его на Венеру. 

Хотя положение Венеры было иным, чем в 1892 году, ключевые условия — яркость планеты на утреннем небе и использование аналогичной оптики — позволили воспроизвести сам эффект.

Рядом с Венерой появилась звезда, довольно яркая, чтобы ее можно было разглядеть в утренних сумерках. Однако электронная звездная карта на компьютере Сераджоли показала, что в действительности это светило гораздо тусклее — 11 звездной величины. Разница в восприятии и реальных данных была налицо.

Астрофизики, возможно, нашли следы самых массивных звезд Вселенной В далекой галактике, которую ученые видят такой, какой она была 12,7 миллиарда лет назад, обнаружили аномально высокое содержание азота. Такая концентрация этого элемента может свидетельствовать о … naked-science.ru

Команда ученых пришла к выводу, что Барнард столкнулся с аналогичным эффектом. Американский астроном, скорее всего, наблюдал звезду TYC 1348-1601-1, занесенную в каталог Tycho в конце XX века. В утренних сумерках и на фоне яркой Венеры, плотные облака которой отражают примерно 80 процентов солнечный света, восприятия яркости звезды искажаются. Из-за этого светило 11 звездной величины показалось Барнарду ярче на целых четыре звездные величины.

По мнению авторов исследования, ситуации, в которой оказался Барнард, способствовали два фактора. Во-первых, Барнард тогда только начинал работу на новом 36-дюймовом рефракторе Ликской обсерватории и еще не до конца изучил все особенности инструмента. 

Во-вторых, и это главное — в поле зрения телескопа в тот момент не было других соответствующих по яркости звезд, которые можно было бы использовать как эталон для сравнения. Барнард оказался в «оптической ловушке», полагаясь исключительно на свой субъективный опыт. Иначе говоря, звезда не вспыхивала и не исчезала. Она всегда находилась на своем месте. 

Таким образом, в сложных условиях наблюдения особенности человеческого зрения привели к искажению оценки яркости даже у опытного наблюдателя.

Сераджоли отметил, что подобная ошибка была вполне объяснимой в условиях того времени. Точное определение блеска звезды на глаз — особый навык, который в эпоху Барнарда оттачивали в основном астрономы, занимавшиеся изучением переменных звезд. Барнард же, при всем своем мастерстве, работал в других областях и не владел этой специфической методикой в совершенстве.

Результаты исследования представлены в Journal of Astronomical History and Heritage.