Sao Barnard

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới điều hướng Bước tới tìm kiếm


Sao Barnard
Barnardstar2006.jpg
Vị trí sao Barnard, khoảng 2006 (từ phía nam lên)
Dữ liệu quan sát
Kỷ nguyên J2000.0      Xuân phân J2000.0
Chòm sao Ophiuchus
Xích kinh 17h 57m 48.49803s[1]
Xích vĩ +04° 41′ 36.2072″[1]
Cấp sao biểu kiến (V)9.511[2]
Các đặc trưng
Kiểu quang phổM4.0V[3]
Cấp sao biểu kiến (U)12.497[2]
Cấp sao biểu kiến (B)11.240[2]
Cấp sao biểu kiến (R)8.298[2]
Cấp sao biểu kiến (I)6.741[2]
Cấp sao biểu kiến (J)5.24[4]
Chỉ mục màu U-B1.257[2]
Chỉ mục màu B-V1.713[2]
Chỉ mục màu V-R1.213[2]
Chỉ mục màu R-I1.557[2]
Kiểu biến quangBY Draconis
Trắc lượng học thiên thể
Vận tốc xuyên tâm (Rv)−110.6 ± 0.2[5] km/s
Chuyển động riêng (μ) RA: −802.803[6] mas/năm
Dec.: 10362.542[6] mas/năm
Thị sai (π)547.4506 ± 0.2899[6] mas
Khoảng cách5.958 ± 0.003 ly
(1.8266 ± 0.001 pc)
Cấp sao tuyệt đối (MV)13.21[2]
Chi tiết
Khối lượng0.144[7] M
Bán kính0.196 ± 0.008[8] R
Độ sáng (nhiệt xạ)0.0035[9] L
Độ sáng (thị giác, LV)0.0004[9] L
Nhiệt độ3,134 ± 102[9] K
Độ kim loại10–32% Sun[10]
Tự quay130.4 d[11]
Tên gọi khác
"Barnard's Runaway Star", "Greyhound of the Skies",[12] BD+04°3561a, GCTP 4098.00, Gl 140-024, Gliese 699, HIP 87937, LFT 1385, LHS 57, LTT 15309, Munich 15040, Proxima Ophiuchi,[13] V2500 Ophiuchi, Velox Barnardi,[14] Vyssotsky 799
CSDL tham chiếu
SIMBADdữ liệu
ARICNSdữ liệu

Sao Barnard /ˈbɑːrnərd/ là một sao lùn đỏ có khối lượng rất thấp, cách Trái Đất khoảng 6 năm ánh sáng trong chòm sao Xà Phu. Nó là ngôi sao riêng lẻ thứ tư được biết đến gần nhất với Mặt Trời (sau ba thành phần của hệ thống Alpha Centauri) và là ngôi sao gần nhất trong Bắc Thiên cầu.[15] Mặc dù ở gần, ngôi sao này có cấp sao biểu kiến là +9,5, nên mờ nhạt và không nhìn thấy được bằng mắt thường; nó ở vùng hồng ngoại sáng hơn nhiều so với ở vùng ánh sáng khả kiến.

Ngôi sao được đặt theo tên của nhà thiên văn học người Mỹ E. E. Barnard.[16] Ông không phải là người đầu tiên quan sát ngôi sao này (nó xuất hiện trên các tấm ảnh của Đại học Harvard vào năm 1888 và 1890), nhưng vào năm 1916, ông đã đo được chuyển động riêng của nó là 10,3 cung giây mỗi năm so với Mặt Trời, cao nhất được biết đến với bất kỳ ngôi sao nào.[17]

Sao Barnard là một trong những sao lùn đỏ được nghiên cứu nhiều nhất vì vị trí gần và vị trí thuận lợi để quan sát gần xích đạo thiên cầu.[9] Trong lịch sử, nghiên cứu về sao Barnard đã tập trung vào việc đo lường các đặc điểm của sao, trắc lượng học thiên thể của nó và cũng tinh chỉnh các giới hạn của các hành tinh ngoài hệ mặt trời có thể. Mặc dù sao Barnard là một ngôi sao cổ đại, nhưng nó vẫn trải qua các sự kiện bùng phát sao, một sự kiện được quan sát vào năm 1998.

Từ đầu những năm 1960 đến đầu những năm 1970, Peter van de Kamp lập luận rằng có một hoặc nhiều hành tinh khí trên quỹ đạo xung quanh nó. Những tuyên bố cụ thể của ông về những hành tinh khí khổng lồ đã bị bác bỏ vào giữa những năm 1970 sau nhiều cuộc tranh luận. Vào tháng 11 năm 2018, một ứng viên đồng hành hành tinh siêu Trái Đất được gọi là Barnard's Star b của Barnard đã được báo cáo là quay quanh sao Barnard. Nó được cho là có 3,2 M⊕ (khối lượng Trái Đất) và quỹ đạo ở mức &0000000000000000.4000000.4 au.[18]

Đặt tên[sửa | sửa mã nguồn]

Vào năm 2016, Liên minh Thiên văn Quốc tế đã tổ chức Nhóm công tác về tên sao (WGSN)[19] để lên danh mục và tiêu chuẩn hóa tên thích hợp cho các ngôi sao. WGSN đã phê duyệt tên Sao Barbard cho ngôi sao này vào ngày 1 tháng 2 năm 2017 và hiện nó đã được đưa vào Danh sách Tên Sao được IAU phê duyệt.[20]

Mô tả[sửa | sửa mã nguồn]

Sao Barnard, thể hiện vị trí 5 năm một lần trong kỳ 1985–2005

Sao Barnard là một sao lùn loại quang phổ M4 và quá mờ để nhìn thấy khi không có kính viễn vọng. Cấp sao biểu kiến của nó là 9,5. Với 7–12 tỷ năm tuổi, sao Barnard được xem già hơn Mặt Trời với 4,5 tỷ năm tuổi, và nó có thể là một trong những ngôi sao già nhất trong Ngân Hà.[21] Sao Barnard đã mất rất nhiều năng lượng tự quay và sự thay đổi nhỏ định kỳ về độ sáng cho thấy nó tự quay một vòng trong 130 ngày[11](Mặt Trời tự quay một vòng trong 25,8 ngày). Với tuổi của nó, sao Barnard từ lâu đã được coi là yên lặng về mặt hoạt động sao. Vào năm 1998, các nhà thiên văn học đã quan sát thấy một chớp sáng sao dữ dội, cho thấy sao Barnard là một sao bùng phát.[22] Sao Barnard có định danh sao biến quang V2500 Ophiuchi. Vào năm 2003, sao Barnard đã phô bày sự thay đổi có thể phát hiện đầu tiên trong vận tốc xuyên tâm của một ngôi sao do chuyển động của nó gây ra. Sự thay đổi hơn nữa về vận tốc xuyên tâm của sao Barnard được quy cho hoạt động sao của nó.[23]

Khoảng cách với ngôi sao gần nhất từ 20.000 năm trước cho đến 80.000 năm trong tương lai

Chuyển động riêng của sao Barnard tương ứng với tốc độ bên tương đối là 90 km/s. 10,3 giây cung mà nó di chuyển hàng năm lên tới một phần tư độ trong vòng đời của con người, gần bằng một nửa đường kính góc của Mặt Trăng khi tròn.[16]

Vận tốc xuyên tâm của sao Barnard đối với Mặt Trời được đo từ độ lệch của nó là −110 km/s. Kết hợp với chuyển động riêng của nó, điều này cho tốc độ không gian (vận tốc thực tế so với Mặt Trời) −142,6 ± 0,2 km/s. Sao Barnard sẽ tới gần nhất với Mặt Trời vào khoảng năm 11.800, khi đó khoảng cách sẽ là khoảng 3,75 năm ánh sáng.[7]

Proxima Centauri là ngôi sao gần Mặt Trời nhất ở vị trí cách nó 4,24 năm ánh sáng. Tuy nhiên, mặc dù sao Barnard thậm chí còn gần Mặt Trời hơn vào năm 11.800, nhưng nó vẫn sẽ không phải là ngôi sao gần nhất, vì vào thời điểm đó, Proxima Centauri cũng sẽ chuyển đến gần Mặt Trời hơn.[24] Vào thời kỳ vượt qua khoảng cách gần Mặt Trời nhất, sao Barnard vẫn sẽ quá mờ để có thể nhìn thấy bằng mắt thường, vì cấp sao biểu kiến của nó sẽ chỉ tăng thêm một độ đến khoảng 8,5 vào lúc đó, vẫn còn thiếu 2,5 độ để đạt tới mức nhìn thấy bằng mắt thường.

Sao Barnard có khối lượng khoảng 0,14 (M),[7] và bán kính 15% đến 20% so với Mặt Trời.[9][25] Do đó, mặc dù sao Barnard có khối lượng gấp khoảng 150 lần Sao Mộc (MJ), nhưng bán kính của nó chỉ lớn hơn 1,5 đến 2,0 lần, do mật độ cao hơn nhiều. Nhiệt độ hiệu dụng của nó là 3.100 K, và nó có độ sáng thị giác là 0,0004 độ sáng Mặt Trời.[9] Sao Barnard mờ nhạt đến mức nếu ở cùng khoảng cách với Trái Đất so với Mặt Trời, nó sẽ chỉ sáng hơn 100 lần so với trăng tròn, có thể so sánh với độ sáng của Mặt Trời ở 80 đơn vị thiên văn.[26]

Sao Barnard có 10-32% độ kim loại của Mặt Trời. Độ kim loại là tỷ lệ khối lượng sao được tạo thành từ các nguyên tố nặng hơn heli và giúp phân loại các ngôi sao so với quần thể thiên hà. Sao Barnard dường như là điển hình của các sao quần thể II lùn đỏ, già, nhưng đây cũng là những sao quầng nghèo kim loại. Trong khi thấp hơn của Mặt Trời, độ kim loại của sao Barnard lại cao hơn so với các sao quầng và phù hợp với mức thấp của dải sao đĩa giàu kim loại; điều này, cộng với chuyển động không gian cao của nó, đã dẫn đến định danh "sao quần thể II trung gian", giữa một sao quầng và một sao đĩa.[10][23]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ a ă Van Leeuwen, F. (2007). “Validation of the new Hipparcos reduction”. Astronomy and Astrophysics. 474 (2): 653–664. arXiv:0708.1752. Bibcode:2007A&A...474..653V. doi:10.1051/0004-6361:20078357.
  2. ^ a ă â b c d đ e ê g Koen, C.; Kilkenny, D.; Van Wyk, F.; Marang, F. (2010). “UBV(RI)C JHK observations of Hipparcos-selected nearby stars”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 403 (4): 1949. Bibcode:2010MNRAS.403.1949K. doi:10.1111/j.1365-2966.2009.16182.x.
  3. ^ Gizis, John E. (1997). “M-Subdwarfs: Spectroscopic Classification and the Metallicity Scale”. The Astronomical Journal. 113: 806–822. arXiv:astro-ph/9611222. Bibcode:1997AJ....113..806G. doi:10.1086/118302.
  4. ^ Cutri, R. M.; Skrutskie, M. F.; Van Dyk, S.; Beichman, C. A.; Carpenter, J. M.; Chester, T.; Cambresy, L.; Evans, T.; Fowler, J.; Gizis, J.; Howard, E.; Huchra, J.; Jarrett, T.; Kopan, E. L.; Kirkpatrick, J. D.; Light, R. M.; Marsh, K. A.; McCallon, H.; Schneider, S.; Stiening, R.; Sykes, M.; Weinberg, M.; Wheaton, W. A.; Wheelock, S.; Zacarias, N. (2003). “VizieR Online Data Catalog: 2MASS All-Sky Catalog of Point Sources (Cutri+ 2003)”. VizieR On-line Data Catalog: II/246. Originally Published In: 2003yCat.2246....0C. 2246: 0. Bibcode:2003yCat.2246....0C.
  5. ^ Bobylev, Vadim V. (tháng 3 năm 2010). “Searching for Stars Closely Encountering with the Solar System”. Astronomy Letters. 36 (3): 220–226. arXiv:1003.2160. Bibcode:2010AstL...36..220B. doi:10.1134/S1063773710030060.
  6. ^ a ă â Brown, A. G. A.; và đồng nghiệp (Gaia collaboration) (tháng 8 năm 2018). “Gaia Data Release 2: Summary of the contents and survey properties”. Astronomy & Astrophysics. 616. A1. arXiv:1804.09365. Bibcode:2018A&A...616A...1G. doi:10.1051/0004-6361/201833051.
  7. ^ a ă â Bobylev, V. V. (tháng 3 năm 2010), “Searching for stars closely encountering with the solar system”, Astronomy Letters, 36 (3): 220–226, arXiv:1003.2160, Bibcode:2010AstL...36..220B, doi:10.1134/S1063773710030060
  8. ^ Demory, B.-O.; và đồng nghiệp (tháng 10 năm 2009), “Mass-radius relation of low and very low-mass stars revisited with the VLTI”, Astronomy and Astrophysics, 505 (1): 205–215, arXiv:0906.0602, Bibcode:2009A&A...505..205D, doi:10.1051/0004-6361/200911976
  9. ^ a ă â b c d Dawson, P. C.; De Robertis, M. M. (2004). “Barnard's Star and the M Dwarf Temperature Scale”. The Astronomical Journal. 127 (5): 2909. Bibcode:2004AJ....127.2909D. doi:10.1086/383289.
  10. ^ a ă Gizis, John E. (tháng 2 năm 1997). “M-Subdwarfs: Spectroscopic Classification and the Metallicity Scale”. The Astronomical Journal. 113 (2): 820. arXiv:astro-ph/9611222. Bibcode:1997AJ....113..806G. doi:10.1086/118302.
  11. ^ a ă Lỗi chú thích: Thẻ <ref> sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên Benedict1998
  12. ^ “Barnard's Star and its Perturbations”. Spaceflight. 11: 170. 1969.
  13. ^ Perepelkin, E. (tháng 4 năm 1927). “Einweißer Stern mit bedeutender absoluter Größe”. Astronomische Nachrichten (bằng tiếng Đức). 230 (4): 77. Bibcode:1927AN....230...77P. doi:10.1002/asna.19272300406.Quản lý CS1: ngôn ngữ không rõ (liên kết)
  14. ^ Rukl, Antonin (1999). Constellation Guidebook. Sterling Publishing. tr. 158. ISBN 978-0-8069-3979-7.
  15. ^ “Archived copy”. Bản gốc lưu trữ ngày 26 tháng 6 năm 2013. Truy cập ngày 5 tháng 5 năm 2013.Quản lý CS1: bản lưu trữ là tiêu đề (liên kết)
  16. ^ a ă Kaler, James B. (tháng 11 năm 2005). “Barnard's Star (V2500 Ophiuchi)”. Stars. James B. Kaler. Bản gốc lưu trữ ngày 5 tháng 9 năm 2006. Truy cập ngày 12 tháng 7 năm 2018.
  17. ^ Barnard, E. E. (1916). “A small star with large proper motion”. The Astronomical Journal. 29 (695): 181. Bibcode:1916AJ.....29..181B. doi:10.1086/104156.
  18. ^ Ribas, I.; Tuomi, M.; Reiners, A.; Butler, R. P.; Morales, J. C.; Perger, M.; Dreizler, S.; Rodríguez-López, C.; González Hernández, J. I. (ngày 14 tháng 11 năm 2018). “A candidate super-Earth planet orbiting near the snow line of Barnard's star”. Nature. 563 (7731): 365–368. arXiv:1811.05955. Bibcode:2018Natur.563..365R. doi:10.1038/s41586-018-0677-y. ISSN 0028-0836. PMID 30429552.
  19. ^ IAU Working Group on Star Names (WGSN), International Astronomical Union, truy cập ngày 22 tháng 5 năm 2016.
  20. ^ “Naming Stars”. IAU.org. Truy cập ngày 16 tháng 12 năm 2017.
  21. ^ Riedel, A. R.; Guinan, E. F.; DeWarf, L. E.; Engle, S. G.; McCook, G. P. (tháng 5 năm 2005). “Barnard's Star as a Proxy for Old Disk dM Stars: Magnetic Activity, Light Variations, XUV Irradiances, and Planetary Habitable Zones”. Bulletin of the American Astronomical Society. 37: 442. Bibcode:2005AAS...206.0904R.
  22. ^ Croswell, Ken (tháng 11 năm 2005). “A Flare for Barnard's Star”. Astronomy Magazine. Kalmbach Publishing Co. Truy cập ngày 10 tháng 8 năm 2006.
  23. ^ a ă Kürster, M.; Endl, M.; Rouesnel, F.; Els, S.; Kaufer, A.; Brillant, S.; Hatzes, A. P.; Saar, S. H.; Cochran, W. D. (2003). “The low-level radial velocity variability in Barnard's Star”. Astronomy and Astrophysics. 403 (6): 1077–1088. arXiv:astro-ph/0303528. Bibcode:2003A&A...403.1077K. doi:10.1051/0004-6361:20030396.
  24. ^ Matthews, R. A. J.; Weissman, P. R.; Preston, R. A.; Jones, D. L.; Lestrade, J.-F.; Latham, D. W.; Stefanik, R. P.; Paredes, J. M. (1994). “The Close Approach of Stars in the Solar Neighborhood”. Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. 35: 1–9. Bibcode:1994QJRAS..35....1M.
  25. ^ Ochsenbein, F. (tháng 3 năm 1982). “A list of stars with large expected angular diameters”. Astronomy and Astrophysics Supplement Series. 47: 523–531. Bibcode:1982A&AS...47..523O.
  26. ^ “Barnard's Star”. Sol Station. Lưu trữ bản gốc ngày 20 tháng 8 năm 2006. Truy cập ngày 10 tháng 8 năm 2006.