Арктур — звезда в созвездии Волопаса¶

Арктур (α Волопаса, Alpha Boötis) — ярчайшая звезда в созвездии Волопаса и одна из самых ярких звёзд ночного неба Земли. Это оранжевый гигант спектрального класса K1.5 III, расположенный на расстоянии примерно 36,7 светового года от Солнца. Арктур является четвёртой по яркости звездой ночного неба после Сириуса, Канопуса и Альфы Центавра (системы, воспринимаемой как единая звезда), а также самой яркой звездой северного небесного полушария. Видимая звёздная величина Арктура составляет около −0,05m.

¶Физические характеристики

Арктур представляет собой звезду, находящуюся на поздней стадии звёздной эволюции. Его масса оценивается примерно в 1,1–1,5 массы Солнца, однако за счёт расширения внешних слоёв радиус звезды значительно больше солнечного и составляет около 25 радиусов Солнца. Светимость Арктура превышает солнечную примерно в 170–215 раз. Эффективная температура поверхности относительно невысока для гиганта — около 4300 К, что придаёт звезде характерный оранжевый оттенок.

Возраст Арктура оценивается в 7–8,5 миллиарда лет, что делает его старше Солнца. Звезда уже исчерпала запасы водорода в своём ядре и вступила в фазу горения гелия. В спектре Арктура наблюдаются линии поглощения, указывающие на присутствие тяжёлых элементов, однако металличность звезды ниже солнечной примерно в пять раз.

Арктур демонстрирует переменность блеска с амплитудой около 0,04 звёздной величины, что характерно для звёзд класса K-гигантов. Период этих колебаний составляет примерно 8,3 дня.

¶Кинематика и движение

Арктур примечателен своим собственным движением — одним из самых больших среди ярких звёзд. Поперечная составляющая его скорости достигает примерно 4,5 угловой секунды в год, что в пересчёте на пространственную скорость даёт около 120 км/с относительно Солнца. Вследствие этого за исторически обозримый период Арктур сместился на небе на расстояние, превышающее видимый диаметр Луны. Впервые это движение было обнаружено Эдмундом Галлеем в 1718 году при сравнении современных ему координат звёзд с данными античных каталогов.

Высокая пространственная скорость и особенности химического состава позволяют отнести Арктур к так называемому гало Млечного Пути. Звезда движется по вытянутой орбите, которая пересекает плоскость галактического диска. Арктур не принадлежит к населению тонкого диска Галактики, как большинство соседних звёзд, а является представителем более старого звёздного населения галактического гало или толстого диска.

¶Наблюдение и расположение на небе

Арктур находится в созвездии Волопаса, к югу от его главного астеризма — большого ромбовидного рисунка, образованного четырьмя яркими звёздами. На небе Арктур легко найти, продолжив дугу ручки «ковша» Большой Медведицы: если мысленно провести линию через две крайние звезды ручки (Мицар и Алькаид) и продолжить её дальше на юг, она укажет на Арктур. Этот приём известен как «дуга к Арктуру» (arc to Arcturus) и широко используется в наблюдательной астрономии.

В средних широтах северного полушария Арктур наблюдается в течение большей части года, за исключением зимних месяцев, когда звезда находится ниже горизонта. Наилучшее время для наблюдения — весна и первая половина лета, когда Волопас кульминирует высоко над южным горизонтом. В южном полушарии Арктур виден в северной части неба, но лишь в умеренных широтах.

¶История изучения

Название звезды происходит от древнегреческого Ἀρκτοῦρος, что означает «страж медведицы» (от ἄρκτος — «медведь» и οὖρος — «страж»). Это имя отражает положение звезды рядом с созвездием Большой Медведицы, которую Арктур как бы следует по небесной сфере. Упоминания об Арктуре встречаются в трудах древнегреческих поэтов, в том числе у Гесиода и Гомера, где звезда связывалась с началом сезона сбора винограда.

В 1718 году Эдмунд Галлей, сравнивая положения звёзд из каталога Птолемея с современными измерениями, обнаружил, что Арктур, Сириус и Альдебаран сместились относительно других звёзд. Это стало первым прямым доказательством того, что звёзды не являются неподвижными, а движутся в пространстве.

В 1933 году на Всемирной выставке в Чикаго свет Арктура был использован для включения фотоэлементов, зажигающих прожекторы выставки. Излучение звезды фокусировалось телескопами и преобразовывалось в электрический сигнал. Это событие носило символический характер, поскольку выставка была посвящена столетию города, а свет звезды, по расчётам организаторов, покинул её примерно в одно время с основанием Чикаго.

¶Арктур в культуре

В арабской традиции Арктур назывался Аль-Симмак ар-Рамих («возвышенный копьеносец»), что связано с его положением в созвездии Волопаса, изображавшегося с копьём. В китайской астрономии звезда входила в астеризм Да Цзяо («великий рог»), связанный с представлениями о небесном дворе.

В древнегреческой мифологии Арктур иногда отождествлялся с Аркадом, сыном Каллисто, превращённым Зевсом в созвездие. Согласно другой версии, звезда получила имя в честь Арктура, сына Ликаона.

В современной культуре Арктур упоминается в научно-фантастических произведениях, в том числе в романах Айзека Азимова и в сериале «Звёздный путь», где система Арктура выступает местом действия ряда сюжетов.

¶Научное значение

Близость Арктура к Солнечной системе и его яркость делают звезду важным объектом для изучения эволюции звёзд промежуточной массы. Спектроскопические наблюдения Арктура позволяют исследовать процессы нуклеосинтеза в красных гигантах и механизмы потери массы на поздних стадиях эволюции. Звезда используется также в качестве фотометрического стандарта для калибровки наземных и орбитальных телескопов, поскольку её блеск стабилен и хорошо изучен.

В 2005 году космический телескоп «Хаббл» использовался для точного определения параллакса Арктура, что позволило уточнить расстояние до звезды и её светимость. Наблюдения в инфракрасном диапазоне не выявили у Арктура признаков значительного количества пыли, что указывает на отсутствие у звезды массивных планетных систем, способных формировать околозвёздные диски.