Тау 1 Гидры

Тау¹ Гидры (латинизированный вариант лат. Tau¹ Hydrae, τ¹ Hydrae) является обозначением Байера, данным им звезде в 1603 году[18]. Хотя звезда и имеет обозначение τ (Тау — 19-я буква греческого алфавита), однако сама звезда — 22-я по яркости в созвездии. 31 Гидры (латинизированный вариант лат. 31 Hydrae) является обозначением Флемстида[18].

Звезды Тау¹ Гидры и Тау² Гидры, наряду с Йота Гидры и 33 Гидры (A Гидры) — была обозначена Птолемеем, как Καμπή (Kampē); но Казвини знал их как ʽUḳdah, «Морской узел»[19]. Согласно каталогу звезд в «Техническом меморандуме 33-507 — Сокращенный каталог звезд, содержащий 537 названий звёзд» — «Уда» (Uḳdah) был названием для четырёх звезд: Тау¹ Гидры как «Уда I», Тау² Гидры как «Уда II», звезды 33 Гидры и Йота Гидры являются «Уда III» и «Уда IV», соответственно[20].

В китайской астрономии, звезды Альфард, Тау¹ Гидры, Тау² Гидры, Йота Гидры, 26 Гидры, 27 Гидры, HD 82477, HD 82428 относится к созвездию 柳宿 (Xīng Sù)) «Звкзда» и также входят в астеризм «Звезда» (англ. Star)[21]. Соответственно, Тау¹ Гидры известна как 星宿二 (Xīng Sù èr, англ. the Second Star of Star «Вторая Звезда Звезды»)[22].

Пара Тау¹ Гидры Aa и Тау¹ Гидры Ab являются широкой спектрально-двойной парой звезд, в которой компоненты отдалены друг от друга на угловое расстояние в 0,255 ″[10], что соответствует периоду обращения равному 2815 дней[10] и большой полуоси орбиты между компаньонами, по крайней мере, 4,1 а.е. (для сравнения радиус орбиты Юпитера равен 5,2 а.е. и период обращения равен 4332,6 дней). У системы довольно большой эксцентриситет, который равен 0,427[9]. Таким образом, в процессе вращения друг вокруг друга звёзды, то сближаются на расстояние 2,35 а.е. (то есть до орбиты астероида Туснельда), то удаляются на расстояние 5,85 а.е.

Пара Тау¹ Гидры Aa-Ab и звезда Тау¹ Гидры B отдалены друг от друга на угловое расстояние в 67,5 ″[10], что соответствует периоду обращения равному 26087 лет[10] и большой полуоси орбиты между компаньонами, по крайней мере, 1120 а.е.[23] (0,018 св. лет).

Для звёзды с массой 0,35 ${\displaystyle M_{\bigodot }}$ на расстоянии 17,8 пк видимая звёздная величина будет примерно 10.6^m. Если мы будем смотреть со стороны Тау¹ Гидры Aa на Тау¹ Гидры Ab, то мы увидим красную звездочку, которая светит с яркостью -19,13^m, то есть с яркостью 360 лун в полнолуние (в среднем, в зависимости от положения звезды на орбите). Причём угловой размер звезды будет — 0,05°[lower-alpha 2], что составляет 10% углового размера нашего Солнца. Если же мы будем смотреть со стороны Тау¹ Гидры Ab на Тау¹ Гидры Aa, то мы увидим жёлто-белую звёзду, которая светит с яркостью -25,16^m, то есть с яркостью 0,23 от светимости Солнца (в среднем, в зависимости от положения звезды на орбите). Причём угловой размер звезды будет — 0,22°[lower-alpha 2], что составит 43% от размеров Солнца. Более точные параметры звёзд приведены в таблице:

	В периастре (2,35 а.е.)				В апоастре (5,85 а.е.)
	m	${\displaystyle L_{\bigodot }}$	D°[lower-alpha 2]	${\displaystyle D_{\bigodot }}$%	m	${\displaystyle L_{\bigodot }}$	D°[lower-alpha 2]	${\displaystyle D_{\bigodot }}$%
Aa→Ab	-20,37	0,003	~0,09°	~18%	-18,39	0,0005	~0,03°	7,1%
Ab→Aa	-26,37	0,70	~0,38°	~76%	-24,39	0,11	~0,13°	~30%
m — видимая звёздная величина; ${\displaystyle L_{\bigodot }}$ — светимость, выраженная в светимостях Солнца; D° — угловой диаметр звезды выраженный в градусах (угловой диаметр Солнца — 0,5°); ${\displaystyle D_{\bigodot }}$% — диаметр звезды выраженный в процентах от диаметра Солнца;

Если мы будем смотреть мы будем смотреть со стороны пары Тау¹ Гидры Aa-Ab на Тау¹ Гидры B, то мы увидим оранжевую звёзду, которая светит с яркостью -10,30^m, то есть с яркостью 0,11 лун в полнолуние. Причём угловой размер звезды (в среднем) будет — ~0,39mas[lower-alpha 2], что составляет 0,08% от диаметра нашего Солнца. И, наоборот, если мы будем смотреть из окрестностей компонента Тау¹ Гидры B на Тау¹ Гидры Aa-Ab, то мы увидим пару звёзд: жёлто-белую и красную, которые светят с общей яркостью -12,94^m (то есть с яркостью 1,2 лун в полнолуние). Причём почти весь вклад в общую светимость будет вносить звезда Тау¹ Гидры Aa, рядом с которой будет находиться звезла Тау¹ Гидры Ab, которая будет светить с яркостью -6,98^m (то есть с яркостью 8,4 венер в максимуме. Причём угловой размер звёзд (в среднем) будет — ~0,79mas[lower-alpha 2] и ~0,19 mas[lower-alpha 2], то есть угловой размер звезды составит 0.15% и 0.037% от углового размера нашего Солнца, соответственно. При этом максимальное угловое расстояние между звёздами будет 0,6°.

В течение 1990-х годов считалось, что звезда является переменной типа γ Золотой Рыбы, но позже это было опровергнуто, поскольку она не показывает кратковременной фотометрической переменности. Звезда действительно демонстрирует некоторую долговременную переменность, возможно, в результате цикла магнитной активности, подобного солнечному циклу [24]. Тау¹ Гидры демонстрирует лёгкую переменность[25]: во время наблюдений яркость звезды колеблется на 0.10^m, изменяясь в пределах от 5.52^m до 5.62^m, без какой-либо периодичности (скорее всего у звезды несколько периодов), тип переменной так же не определён.

Свойства звезды Тау¹ Гидры Aa

Тау¹ Гидры Aa — судя по её спектральному классу F6V[10], является карликом спектрального класса F.

Судя по её массе, которая равна 1,35 ${\displaystyle M_{\bigodot }}$[10] звезда начала свою жизнь как карлик спектрального класса F1, радиус звезды тогда был 1,37 ${\displaystyle R_{\bigodot }}$, а температура поверхности тошда была порядка 7300 К[26]^{Таблицы VII и VIII}. Однако, в процессе эволюции радиус звезды несколько увеличился, а температура звезды немного упала. Звезда излучает энергию со своей внешней атмосферы при эффективной температуре около 6473 К[8], что придаёт ей характерный жёлто-белый цвет.

В связи с небольшим расстоянием до звезды её радиус может быть измерен непосредственно, и такая попытка была сделана в 1922 году[27] датским астрономом Эйнар Герцшпрунгом, но поскольку звезда была двойная, то измерение радиуса произошло с ошибками. Данные об этом измерении приведены в таблице:

Радиус звезды Тау¹ Гидры Aa, измеренный напрямую

Имя звезды	Год	m	Спектр	D (mas)	Rабс (${\displaystyle R_{\bigodot }}$)	Комм.
Тау1 Гидры	1922	4.78	F5	1.0	—	[27]
Тау1 Гидры	1972	4.61	F6V	0.81	1.4	[28]
31 Гидры	1977	4.61	F6V	—	1.3	[29]
Глизе 348A	1983	4.61	F6V	—	1.1	[30]
Тау1 Гидры	2018	измерение миссии Gaia			1,58 ± 0,04	[4]

Измерения радиуса сделанные во время миссии Gaia показывают, что он равен 1,58 ${\displaystyle R_{\bigodot }}$[4], то есть измерение 1972 года было, довольно адекватным, но недостаточно точным. Также радиус можно проверить, через значение поверхностной гравитации. Звезда имеет поверхностную гравитацию, характерную для проэволюционировавших карликов —4,12 ± СГС[8] или 131,8 м/с², то есть на 52% меньше, чем на Солнце (274,0 м/с²). Зная массу и значение поверхностной гравитации можно вычислить, что радиус звезды равен 1,67 ${\displaystyle R_{\bigodot }}$, что по-видимому является наиболее точным значением.

Светимость звезды напрямую была померена во время во время миссии Gaia, она равна 3,862 ± 0,045 ${\displaystyle L_{\bigodot }}$[4], и она оказалась очень большой для звезды спектрального класса F6, но типичной для карлика, переходящего к стадии субгиганта. Светимость звезды, вычисленная из закона Стефана — Больцмана, должна быть равна 4,37 ${\displaystyle L_{\bigodot }}$. Для того, чтобы планета, аналогичная нашей Земле, получала бы примерно столько же энергии, сколько она получает от Солнца, её надо было бы поместить на расстоянии 2,1 а. е., то есть астероида Медуза, однако в этом случае она не сможет существовать, поскольку попадёт под гравитационное влияние Тау¹ Гидры Ab и будет либо разрушена, либо выброшена из системы.

Звёзды, имеющие планеты, имеют тенденцию иметь большую металличность по сравнению Солнцем и Тау¹ Гидры Aa имеет значение металличности несколько меньшее, чем солнечное значение −0.01[2], то есть примерно 98% от солнечного значения, что позволяет предположить, что звезда «пришла» из других областей Галактики, где было столько же металлов, и рождено в молекулярном облаке благодаря такому же плотному звёздному населению и такому же количеству сверхновых звёзд.

Тау¹ Гидры Aa находится в зоне существования «скорости отрыва», которая приходится на спектральный класс F5. Выше него горячее звезды вращаются намного быстрее в результате падения их внешних конвективных слоев. Правда в результате генерирации магнитные поля, в сочетании со звёздными ветрами их вращение замедляется со временем. Сейчас Тау¹ Гидры Aa вращается со скоростью почти в 15 раз больше солнечной и равной 30,4 км/с[5], что даёт период вращения звезды — 2,7 дня, а 3,0 млрд. лет назад её скорость вращения была порядка 250 км/с.

Звезда Тау¹ Гидры Aa, как и вся звездная система уже сисльно проэволюционировала и её текущий возраст равен 3,61 млрд.[2]. Также известно, что звёзды с массой 1,35 ${\displaystyle M_{\bigodot }}$[10] живут на главной последовательности порядка 3,14 млрд. лет, то есть Тау¹ Гидры Aa уже сошла с главной последовательности и становится субгигантом. Скоро (через несколько демятков миллионов лет) звезда станет красным гигантом,при этом она скорее всего поглотит вторичный компонент Тау¹ Гидры Ab, а затем, сбросив внешние оболочки, станет белым карликом.

В 1821 году английский астроном Дж. Гершель, основываясь на записях от 1782 года, открыл двойственность Тау¹ Гидры, то есть им открыл компонент B и звёзды вошли в каталоги как HJ 1167[lower-alpha 3].

Согласно Вашингтонскому каталогу визуально-двойных звёзд, параметры этих компонентов приведены в таблице[32][33][34]:

Обобщая все сведения о звезде, можно сказать, что у звезды Тау¹ Гидры, есть, по крайней мере, 1 спутник:

• компонент B, звезда 7-ой величины, находящаяся на угловом расстоянии 67,5 секунд дуги и период вращения звезды составляет 26 087 лет[10].

Следующие звёздные системы находятся на расстоянии в пределах 20 световых лет[35] от звезды Тау¹ Гидры (включены только: самая близкая звезда, самые яркие (<6,5^m) и примечательные звёзды). Их спектральные классы приведены на фоне цвета этих классов (эти цвета взяты из названий спектральных типов и не соответствуют наблюдаемым цветам звёзд):

Рядом со звездой, на расстоянии 20 световых лет, есть ещё порядка 20 красных, оранжевых карликов и жёлтых карликов спектрального класса G, K и M, а также 2 белых карлика которые в список не попали.

• Изображение Тау¹ Гидры