KAPELLA, żółta latarnia zimowych nocy

28 Listopada 2016

KAPELLA, ŻÓŁTA LATARNIA ZIMOWYCH NOCY

Kapella to jedna z najjaśniejszych żółtych gwiazd o typie widmowym zbliżonym do słonecznego. Nieznacznie bardziej intensywna pod względem barwy oraz nieco chłodniejsza od naszej Dziennej Gwiazdy. Obserwowana gołym okiem, wyraźnie zdradza swe żółte zabarwienie. A pochylając się nad okularem teleskopu możemy podziwiać jej miodowo-bananowo-jasnożółty odcień.

Kapella, czyli Alfa Aurigae, to jedna z najjaśniejszych gwiazd nocnego nieba. Plasuje się pod tym względem na szóstym miejscu. Należy do konstelacji Woźnicy i jest najjaśniejszą składową tego gwiazdozbioru. Jako gwiazda okołobiegunowa jest widoczna z terenu Polski przez cały rok (na północ od 50^o). Jednak z uwagi na położenie nad horyzontem, najkorzystniej jest ją obserwować od jesieni do wiosny (latem nie wznosi się zbyt wysoko, co utrudnia obserwacje).

Kapella wykazuje znaczny ruch własny. Co więcej, zaobserwowano, iż jest on powiązany z ruchem gromady otwartej gwiazd, zwanej Hiadami. Takie wnioski wynikają z pewnych podobieństw w ruchu Kapelli i Hiad. Pozwala to przypuszczać, że Kapella jest bardzo odległym i luźno związanym członkiem tej gromady.

240.000 lat temu Kapella znajdowała się najbliżej Ziemi- zaledwie 28 l.ś. Obecnie gwiazda jest w odległości 42 l.ś. od nas i sukcesywnie oddala się od Układu Słonecznego.

Alfa Aurigae to najbliższa Północnemu Biegunowi Niebieskiemu gwiazda o jasności wizualnej powyżej 1,0^m. Najjaśniejsza spośród wszystkich gwiazd leżących powyżej 40^o. Jest nieznacznie słabsza od Wegi i Arkturusa. Jej jasność wizualna to 0,08^m. Warto zaznaczyć, że na wartość tę mają wpływ dwie jasne gwiazdy będące składowymi ciasnego układu spektroskopowo rozdzielnego Aa oraz Ab. Są one rozdzielne spektroskopowo. Astronomowie przy pomocy interferometru zdołali wykonać zdjęcie obu składników, ukazujące ich dualną naturę.

System wielokrotny:

Dualna budowa to popularne zjawisko wśród najjaśniejszych gwiazd. Podobnym ciasnym systemem binarnym rozdzielnym spektroskopowo, w którego skład wchodzą dwie gwiazdy o zbliżonych masach, jest Spika.

Kapella Aa i Ab są niczym bliźniaczki. Ich główne podobieństwo dotyczy typów widmowych. Jednak wyznaczenie typów widmowych składników tak ciasnego układu podwójnego nie należy do rzeczy prostych. Stąd często spotykane drobne różnice wartościach podtypów gwiazd Aa i Ab. Jedne źródła podają wartości: GV i G0, inne G8 i G0 czy G6 i G2. Niemniej jednak wiadomo, że pierwszy z komponentów jest gwiazdą nieco chłodniejszą i silniej przeewoluowaną. Natomiast nie ma wątpliwości co do klas jasności obu gwiazd: obie są olbrzymami.

Kiedy Kapella Aa i Ab należały jeszcze do ciągu głównego (syntezowały wodór dając w zamian hel) szacuje się, że posiadały typ widmowy A. Obie mają masy podobne do masy Wegi, która będąc obecnie gwiazdą ciągu głównego zalicza się właśnie do tego typu widmowego. W odległej przeszłości Kapella prawdopodobnie przypominała dwie białe Wegi orbitujące wokół siebie po ciasnej orbicie.

Kapella Aa i Ab krążą wokół wspólnego środka mas w odległości mniejszej niż dystans z Wenus do Słońca, z okresem bliskim 104 dni. Układ wielokrotny Alfa Aurigae jest oddalony od Ziemi o 42 lata świetlne. Z obliczeń wynika, że mimo wzajemnego podobieństwa mas i typów widmowych, składowa Aa jest nieco cięższa od swej bliźniaczki. Przy tej samej odległości od Słońca i identycznej klasie jasności, jest ona nieznacznie jaśniejsza. Kapella Aa ma jasność wiualną wynoszącą 0,76^m, a Ab 0,91^m. Jasność absolutna składowej Aa to 93 jasności Słońca, druga z gwiazd wykazuje nieco niższą wartość, 64 jasności słonecznych. Temperatura gwiazd jest z kolei wyższa dla ciemniejszej z bliźniaczek. Powierzchnia α Aur Ab ma 5700K (podobnie jak Słońce: 5800K), a α Aur Aa 4900K. Masa α Aur Aa to 3,0 M_ʘ, a promień 13,6 R_ʘ. Masa α Aur Ab wynosi nieco mniej niż w przypadku drugiej składowej: 2,5 M_ʘ, a jej promień to 8,3 R_ʘ.

Prawdopodobnie silniej przeewoluowana (nieco masywniejsza gwiazda α Aur Aa) rozpoczęła już syntezę termojądrową wodoru do węgla. Z kolei przypuszcza się, że Kapella Ab jest na etapie zagęszczania rdzenia helowego i przygotowuje się do syntezy węgla. Jednakże proces ten jeszcze nie zapłonął.

Kapella Aa i Ab znajdują się obecnie w stadium olbrzyma (klasa jasności III). Są mocno zaawansowane ewolucyjnie, ale jednocześnie wiemy, że ich wiek jest krótszy od wieku Słońca. A jak wiemy, nasza Dzienna Gwiazda jeszcze nie opuściła ciągu głównego. Jak zatem jest możliwe, że Kapella jest młodsza od Słońca? Gwiazdy α Aurigae są ponad dwa razy masywniejsze od Słońca (2,5 oraz 3 razy). A jak wiadomo, im masywniejsza gwiazda, tym większe ciśnienie działa na materię w jej wnętrzu i paliwo jądrowe szybciej ulega zużyciu. Z tego powodu gwiazdy o większej masie żyją krócej i szybciej ewoluują. Słońce jako sporo lżejsze, nadal pozostaje w ciągu głównym, podczas gdy składowe Kapelli już dawno wyczerpały rezerwy paliwa wodorowego.

Interesującym aspektem jest prędkość rotacji. Tak jak temperatura, jasność, czy masa gwiazd systemu Kapella są porównywane dla obu bliźniaczych komponentów, tak prędkość ruchu wirowego znacząco się różni. Gwiazda α Aur Aa obraca się z prędkością 3 km/s (w obszarze równika), z kolei α Aur Ab aż dwanaście razy szybciej: 36 km/s.

Przynajmniej jedna z gwiazd układu jest silnym źródłem intensywnego promieniowania rentgenowskiego (X).

Ciasny system podwójny Kapella Aa-Ab znajduje się na pograniczu rozdzielczości sprzętu optycznego. Teoretycznie stopień separacji równy 0,04’’ leży w zasięgu możliwości większego sprzętu amatorskiego, ale seeing oraz niestabilna atmosfera ziemska prawie nigdy nie pozwalają na takie obserwacje, a uzyskane zdjęcia nie ukazałyby dualnej natury systemu Kapella Aa-Ab.

Czerwony komponent:

Podobnie jak znaczna część jasnych układów binarnych o niskim stopniu separacji, Kapella również posiada odległy składnik systemu, powiązany grawitacyjnie. Jest to słaba ok. 10-magntudowa, chłodna czerwona gwiazda ciągu głównego. Jest ona zlokalizowana blisko 12’ na południowy wschód od głównych składników systemu. Inną ciemną składową jest Kapella H. Stanowi ona bardzo ciasny układ podwójny oznaczany jako Ha i Hb. Gwiazdy te są niewielkie i mają ok. ½ i ¼ średnicy Słońca. Jednocześnie są tak ciemne i słabe, że ich łączne światło nie przekracza jednego procenta jasności słonecznej. Orbitują one wokół siebie z okresem bliskim 388 dni. Gwiazdy Kapella Ha i Hb znajdują się tak blisko siebie, że widziane z perspektywy składowej pierwotnej (α Aur A) byłby słabym, czerwono-pomarańczowym punktem.

----------------------------

Źródło:

1. Z notatek Jima Kalera, profesora z Universytetu w Illinois

2. F. Schaaf: „The Brightest Stars”, str. 146-157

3. Katalog gwiazd podwójnych “Stelle Doppie”

4. L. Sessions: „Capella is two golden stars”, January 2016

5. A. Schulz: “Atlas Gwiazd”, str. 112, wyd. I, 2008.

6. Artykuł ze strony internetowej www.astronoce.pl

Paether · 28 Listopada 2016

Obserwowana gołym okiem, wyraźnie zdradza swe żółte zabarwienie. A pochylając się nad okularem teleskopu możemy podziwiać jej miodowo-bananowo-jasnożółty odcień.

Polecam obserwacje gdy niebo nie jest jeszcze bardzo ciemne

Jako gwiazda okołobiegunowa jest widoczna z terenu Polski przez cały rok (na północ od 50^o)

Jeszcze dalej To gwiazda okołobiegunowa nawet z południowych Węgier (mniej więcej 45 równoleżnik).

Ciasny system podwójny Kapella Aa-Ab znajduje się na pograniczu rozdzielczości sprzętu optycznego. Teoretycznie stopień separacji równy 0,04’’ leży w zasięgu możliwości większego sprzętu amatorskiego

Niestety tak dobrze nie jest. Jedno zero po przecinku sprawia, że amatorsko jest nie do zrobienia.

Pewnie za chwile zjawi się Hamal ze zdjęciem układu podwójnego Capella i wcale nie będzie dla mnie to szokujące

A tak serio, to wartość zbliżona do kątowej średnicy tarczy Betelgezy (która nie jest największą kątowo gwiazdą) i mniejsza niż średnica Plutona (ponad 2x w opozycji).

Warto dodać, że to jedna z najczęściej obserwowanych gwiazd przez postronnych ludzi, gdzie lista relacji rośnie lawinowo w okolicy 24 grudnia . Szukający pierwszej gwiazdki, jeśli nie napatoczy się jakaś Wenus albo inny Jowisz, to trafią na Vegę albo właśnie Capellę

28 Listopada 2016

Dziękuję Danielu za jak zwykle piękne uzupełnienie oraz za uwagi

A co widać przy obserwacjach podczas jaśniejszego nieba? Migocze? To owszem, ale gdy jest nisko nad horyzontem, później już nie.

Paether · 28 Listopada 2016

Bardziej nasycony kolor Przynajmniej ja tak mam

28 Listopada 2016

Oczywiście, wtedy jest intensywnie żółta, z wyraźnym zabarwieniem pomarańczowym (coś jak skórka czerwonego gejfruta). A do tego migocze. Z tego powodu najlepiej jest badać gwiazdy po kątem koloru, gdy są wysoko nad horyzontem. Przynajmniej 30 stopni. No, chyba, że to Nunki czy Fomalhaut- wtedy nie ma innej opcji

28 Listopada 2016

Udało mi się znaleźć nieco więcej informacji odnośnie ciemniejszej pary gwiazd systemu wielokrotnego Alfa Aurigae.

Loki · 28 Listopada 2016

Dochodzę do wniosku, że relacja masy do szybkości starzenia się jest prawdą uniwersalną. Ja mam znaczną masę i kogo bym nie zapytał, to zawyża mój wiek co najmniej o dychę. Do stadium czerwonego olbrzyma jeszcze trochę mi brakuje, ale wszystko przed nami...