Twoja wyszukiwarka

JAROSŁAW WŁODARCZYK
POTRÓJNY SYRIUSZ?
Wiedza i Życie nr 1/1996
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 1/1996

Właściwie od 70 lat dość regularnie co jakiś czas wyrażano podejrzenie, że najjaśniejsza gwiazda ziemskiego nieba - Syriusz (alfa CMa) - nie jest układem podwójnym, lecz... potrójnym. Według astronomów francuskich, Daniela Benesta i J. L. Duventa, których praca podsumowała w ub. r. tę dyskusję na łamach czasopisma "Astronomy & Astrophysics", można z 90 % pewnością twierdzić, iż trzeci składnik Psiej Gwiazdy istnieje. 

Syriusz jako układ podwójny "narodził się" w 1844 roku, kiedy Friedrich Wilhelm Bessel z Obserwatorium Królewieckiego zaobserwował, że ruch (zwany własnym) tej jasnej gwiazdy względem innych gwiazd nieba nie odbywa się po linii prostej, lecz falistej. Bessel wywnioskował stąd, że właściwy Syriusz musi mieć niewidocznego towarzysza - inną gwiazdę, z którą razem obiegają wspólny środek masy układu. Nałożenie się ruchu orbitalnego wokół środka masy układu podwójnego na ruch postępowy układu w przestrzeni kosmicznej dawał linię falistą ruchu własnego Syriusza. 

Ostateczne potwierdzenie tej hipotezy zawdzięczamy Alvanowi Clarkowi, amerykańskiemu optykowi i budowniczemu teleskopów. 31 stycznia 1862 roku, testując swój najnowszy instrument, odkrył on w pobliżu Syriusza gwiazdkę jasności 8.4 wlk. gw. Od tamtego czasu układ podwójny Syriusza A i B (tak bezpretensjonalnie ochrzczono oba składniki układu) był regularnie obserwowany przez pokolenia astronomów. Dzięki temu możemy dziś stwierdzić z wielką dokładnością, że obie gwiazdy obiegają wspólny środek masy w czasie 50.09 lat. Co więcej, potrafimy powiedzieć, że o ile Syriusz A (widoczny gołym okiem) to dość typowa gwiazda, choć dwukrotnie większa od Słońca i świecąca ponad dwudziestokrotnie intensywniej niż ono, o tyle Syriusz B to bardzo dziwny obiekt. Jego masa równa się w przybliżeniu masie Słońca, ale wszystko wskazuje na to, że jego rozmiary są znacznie mniejsze od słonecznych (patrz: "Poplotkujmy o sąsiadach", "WiŻ" nr 5/1990). 

Obok: Jasny Syriusz A (linia ciągła) i niewidoczny gołym okiem Syriusz B (linia przerywana) "zataczają się" na tle gwiazd wokół lini prostej, wyznaczającej ruch środka masy układu. Obok: Syriusz A i B poruszają się po orbitach eliptycznych wokół wspólnego środka masy; jeśli Syriusz C istnieje, okrąża najprawdopodobniej po ciasnej orbicie Syriusza A

Kiedy na początku XX wieku zdano sobie z tego sprawę, wśród astronomów zapanowała konsternacja. Arthur S. Eddington, wybitny astrofizyk angielski, pisał w 1927 roku: "Po odcyfrowaniu komunikat z Towarzysza Syriusza brzmiał:»Składam się z materii o gęstości 3000 razy przewyższającej wartości, które znaliście dotychczas. Tona mojej materii byłaby małą bryłką, którą mogli Byście zamknąć w pudełku od zapałek«. Jaką odpowiedź można dać na taki komunikat? Odpowiedź, którą większość z nas dała w roku 1914 brzmiała: »Przestań bredzić«"(cytat wg O. Struve, V. Zebergs: Astronomia XX wieku, PWN, Warszawa 1967, przełożył A. K. Wróblewski). 

A jednak Syriusz B nie bredził. Po prostu próbowł przekazać astronomom wiadomość, że jest białym karłem - gwiazdą, która masę równą masie Słońca skupia w objętości nie większej niż objętość Ziemi, przez co gęstość białego karła wynosi 108 - 1010 kg/m3. Istnienie tego rodzaju obiektów astronomowie przyjęli do wiadomości w latach dwudziestych XX wieku, a Syriusz B okazał się pierwszym białym karłem obserwowanym bezpośrednio przez teleskop. 

Benest i Duvent postanowili zająć się jeszcze jedną tajemnicą układu Syriusza. Od dawna astronomowie sugerowali, że ruch pary składników A i B jest zaburzany przez trzecią gwiazdę; okres powtarzalności tych perturbacji określano na około 6 lat. Francuscy astronomowie przeanalizowali wszystkie dostępne dane dotyczące ruchu własnego Syriusza i stwierdzili, że najprawdopodobniej w układzie tym skrywa się jeszcze trzeci obiekt - Syriusz C. 

Według obliczeń Benesta i Duventa, masa Syriusza C nie przekracza 0.05 masy Słońca i obiekt ten krąży zapewne wokół jasnego Syriusza A (maksymalna odległość kątowa między A i C wynosi przypuszczalnie cztery razy mniej od odległości kątowej dzielącej składniki A i B: 12 sekund kątowych; oto przyczyna, dla której Syriusz C wciąż czeka na swego Clarka). Jasność Syriusza C wynosi przypuszczalnie 12-17 wlk. gw.