Юные астрономы из Московского дворца пионеров раскрыли тайну уникальной звезды в созвездии Лебедя 04.06.2026
Ребята в течение двух лет занимаются в центре научного-технического образования под руководством педагога Дениса Владимировича Денисенко. Свои первые открытия они сделали на занятии кружка «Практическая астрофизика» в один день, 30 декабря 2024 года. Сейчас на счету обоих по три переменных звезды разных типов (пульсирующие, вспыхивающие и вращающиеся).
Не останавливаясь на достигнутом, Антон и Андрей решили заняться систематическим поиском необычных переменных звёзд. Среди более 10 миллионов объектов в Международном реестре VSX имеется около двух десятков звёзд, которые не относятся ни к одному из известных типов переменности. Такие объекты по традиции обозначаются символом «*», подобно задачам повышенной трудности в школьных учебниках.
Среди этих «звёздочек со звёздочкой» половина похожи на Khavchenko 1, открытую обучающимся Московского дворца пионеров Сергеем Хавченко в 2020 году. Но особое внимание ребят привлекла неисследованная звезда BMAM-V372, которую нашёл польский любитель астрономии Мариуш Байер в 2019 году. Она находится в созвездии Лебедя и меняет свой блеск примерно на две с половиной звёздных величины (с 18.7 в максимуме до 21.4 в минимуме).
На первый взгляд, BMAM-V372 похожа на затменную переменную двойную систему, в которой две звезды, двигаясь по круговым орбитам, периодически загораживают друг друга и вызывают падение блеска с периодом, равным орбитальному. В случае V372 этот период равен 30.25 суток. В этом нет ничего необычного, звёзд с периодом около месяца известно сотни.
Совершенно необычной оказалась форма кривой блеска. Затмение в системе BMAM-V372 длится около половины периода, что невозможно в случае обычной двойной звезды. Поэтому в момент своего открытия V372 была отнесена к типу звёзд, не поддающихся классификации, и обозначена той самой звёздочкой (*).
Антон и Андрей проанализировали данные наблюдений этой звезды, накопившиеся за восемь лет наблюдений на 1.2-метровом телескопе Паломарской обсерватории в проекте «Фабрика транзиентов Цвики» (ZTF). Они обнаружили, что форма кривой блеска меняется со временем. Если в 2018–2019 годах затмение продолжалось около 58% орбитального периода, то к 2025 году его длительность сократилась до 48 процентов. Кроме того, 8 лет назад на максимуме блеска наблюдался плавный провал глубиной около 0.3 величины, который уменьшился в 2020–2021 годах и практически полностью исчез в 2022–2023 годах.
Ещё одной особенностью оказалась разная скорость спада и подъема блеска на частных фазах. Подъём от минимума к максимуму занимал примерно 22 часа, а спад от максимума к минимуму – 28 часов. То есть выход из затмения происходил примерно на 20% быстрее, чем вход в него.
Звезда оказалась ещё более удивительной, чем представлялась изначально. Для объяснения такого экзотического поведения нужна была не менее экзотическая модель. И ребята её придумали! Вместе со своим педагогом Антон и Андрей догадались, что компоненты этой двойной системы обращаются друг вокруг друга не по круговой, а по эллиптической орбите. При этом более холодный компонент (красный гигант) ещё и пульсирует, что приводит к изменению формы кривой блеска и длительности затмений на интервалах в несколько лет.
Чтобы измерить светимость и массу компонентов системы, необходимо знать расстояние до BMAM-V372. А оно, к сожалению, известно с огромной погрешностью. Самый точный на сегодняшний день каталог космической обсерватории Gaia DR3 даёт для этой звезды оценку расстояния от 2000 до 5800 парсек. Свет звезды сильно поглощается межзвёздным веществом нашей Галактики. Точную величину этого поглощения также сложно оценить, так как оно зависит от расстояния.
С уверенностью можно сказать одно: двойная система BMAM-V372 состоит из красного гиганта спектрального класса M и горячей звезды класса B. Массы компонентов сравнимы друг с другом, каждая звезда примерно в 3 раза тяжелее Солнца. При этом размер холодного компонента примерно в 15 раз больше размера более горячей звезды. Когда красный гигант в процессе пульсаций расширяется, в ближайшей точке своей орбиты горячая звезда проходит под его атмосферой.
Именно поэтому в 2018–2021 годах на максимуме блеска наблюдался провал (вторичный минимум). Фактически горячая звезда в течение орбитального периода дважды затмевалась холодным компонентом: один раз полностью, второй раз частично. Когда же размер красного гиганта сократился, в 2022–2025 годах горячая звезда стала пролетать над поверхностью холодной звезды, и второе затмение пропало.
Картина пролёта одной звезды под атмосферой второй может показаться невероятной. Но здесь надо вспомнить, что красный гигант при равной массе с горячим компонентом имеет радиус примерно в 15–20 раз больше. Это означает, что средняя плотность вещества гиганта в несколько тысяч раз ниже плотности горячей звезды. А с учётом концентрации вещества к центру звезды внешние слои атмосферы красного гиганта ещё на порядок менее плотные.
Школьники вместе со своим преподавателем построили модель двойной системы, которая объясняет все наблюдаемые особенности уникального поведения BMAM-V372. Орбита двойной системы эллиптическая, мы видим её под небольшим углом к большой оси со стороны перицентра (периастра) орбиты. Именно поэтому длительность затмения может составлять более половины орбитального периода, что невозможно при круговой орбите. Разная скорость подъёма и спада блеска на частных фазах затмения объясняется поворотом большой оси к лучу зрения на 15–20 градусов. На разных участках орбиты скорость движения компонентов меняется по второму закону Кеплера, поэтому горячая звезда заходит за диск красного гиганта и выходит из-за него за разные промежутки времени.
По изменениям длительности главного затмения в течение восьми лет наблюдений был определён вероятный период пульсаций красного гиганта. Он составляет 19.8 года. Согласно предлагаемой модели, в 2026 году длительность затмения достигнет минимума, а с 2027 года вновь начнёт увеличиваться.
Комментарий научного руководителя, педагога дополнительного образования Московского дворца пионеров (ГБОУ «Воробьевы горы») Денисенко Дениса Владимировича: «Звезда BMAM-V372 — уникальная переменная в нашей галактике, она проявляет сразу три характерных особенности изменений блеска. Каждое из этих свойств много раз наблюдалось по отдельности. Известны сотни тысяч пульсирующих и затменных переменных звёзд, сотни двойных систем на вытянутых эллиптических орбитах и десятки затменных красных гигантов. Но одновременное сочетание всех этих видов переменности в одном объекте встречается впервые! И именно школьники из Московского дворца пионеров обнаружили такое поведение этого уникального объекта и объяснили его природу. Модель предсказывает будущее поведение системы, и эти предсказания могут быть проверены на практике последующими наблюдениями».
Антон и Андрей представили свою работу на конференции по астрономии и космонавтике «Звёздная эстафета» и стали победителями регионального, а затем и всероссийского этапа конкурса. Научная статья с описанием исследования готовится к публикации. Её планируется подать в «Астрономический Журнал» и выложить в архив электронных препринтов.
Комментарий главного редактора общего каталога переменных звёзд, доктора физико-математических наук, профессора Самуся Николая Николаевича (ИНАСАН/ГАИШ МГУ): «Звезда, безусловно интересная, уникальная, заслуживающая внимания и дальнейшего изучения. Приятно, что такое исследование провели школьники. Хочется приветствовать интерес подрастающего поколения к науке о переменных звёздах. Как говорят астрономы, „Главное не открыть объект, а исследовать его“. Настоящая работа как раз и является таким примером, когда юные астрономы внесли реальный вклад в науку. Это достойно самой высокой оценки».