Barnardo žvaigždė

Barnardo žvaigždė yra labai mažos masės žvaigždė Gyvatnešio žvaigždyne. Atrasta astronomo Edvardo Emersono Barnardo 1916 m. Barnardas apskaičiavo, kad ji juda 10,3" (kampinių sekundžių) per metus, o tai –  didžiausias žinomas judėjimas žvaigždėms, artimoms Saulei. Barnardo žvaigždė yra už 1,8 parsekų arba 5,96 šviesmečių, todėl tai yra artimausia žvaigždė iš esančių Gyvatnešio žvaigždyne ir antra pagal artumą nuo Saulės sistemos žvaigždžių sistema, kartu ji yra ketvirtoji pagal artumą žvaigždė po visų trijų Kentauro alfa žvaigždinės sistemos komponenčių.

Barnardo žvaigždė yra gana gerai išnagrinėtas astronominis objektas. Tyrinėjimai sutelkti į žvaigždės charakteristikas, astrometriją, taip pat gilinamasi į galimas planetas.

Pagrindinės sistemos charakteristikos 
Barnardo žvaigždė yra M4 spektrinės klasės raudonoji nykštukė, kuri, kaip ir kitos šio tipo žvaigždės, yra per silpna, kad būtų galima pamatyti ją be teleskopo. Žvaigždės regimasis ryškis – 9,57. Palyginimui: Sirijaus – -1.5 (šviesiausia naktinio dangaus žvaigždė). 6 ryškumo žvaigždės – mažiausio ryškio žvaigždės, matomos plika akimi, o 9,57 yra gana toli už šios ribos.

Tai labai sena žvaigždė – amžius siekia apie 11–12 milijardų metų, per kuriuos Barnardo žvaigždė prarado didelį kiekį sukimosi energijos, iš periodinių jos spindesio pasikeitimų matyti, kad ji apsisuka tik kartą per 130 dienų (palyginimui: Saulė apsisuka per 25 dienas. Pagal žvaigždės amžių buvo manoma, kad jos žvaigždinis aktyvumas yra ramus. Tačiau 1998 m. astronomai pastebėjo intensyvų žybsnį, taip atrasdami, kad tai vis tik yra žybsinti žvaigždė.

Žvaigždė juda įstrižai krypčiai, jungiančiai ją su Saule, savasis judėjimas yra lygus 90 kilometrų per sekundę (km/s). Stebint iš Žemės, jos savasis judėjimas lygus 10,3" kampinių sekundžių, kas maždaug yra lygu pusei pilno Mėnulio skersmens.

Barnardo žvaigždės masė yra 17 % Saulės masės, o spindulys – 15–20 % Saulės spindulio. Jos paviršiaus efektinė temperatūra yra 3134 (±102) K, regimasis ryškis lygus vos 0,0004 daliai Saulės ryškumo ir atitinka 34,6/10000 absoliutinio ryškio.

Barnardo žvaigždės artimiausia kaimynė šiuo metu yra Ross 154, esanti už 5,41 šm.

Menamos planetos 
Visą dešimtmetį nuo 1963 m. didelis skaičius žymių astronomų priėmė Peterio van de Kampo spėjimą, jog šis aptiko periodinius kitimus Barnardo žvaigždės judėjime, dėl ko buvo spėjama, kad ji turi vieną ar daugiau planetų, panašių į Jupiterį. Kartu su kolegomis Van de Kampas stebėjo žvaigždę nuo 1938 m., pagal fotografines plokšteles stengdamasis rasti kiekvieną mikrometrinį padėties pasikeitimą. Siekiant išvengti sistematinių paklaidų, į šiuos darbus buvo įtraukta daug žmonių. Van de Kampo pirminis siūlymas 1969 m. buvo 1,6 Jupiterio masės planeta, esanti už 4,4 av su nedidelio ekscentriciteto orbita. Vėliau tais pat metais jis pasiūlė dvi 1,1 ir 0,8 Jupiterio masių planetas. 

1973 m. astronomas Hershey peržiūrėjęs 12 žvaigždžių stebėjimo rezultatus, pareiškė jog visų jų kelyje galima įžiūrėti tokius pat vingius. Vadinasi, tai ne Barnardo žvaigždės ypatybė, o sisteminė Sprulo observatorijos refraktoriaus paklaida.

Kitame straipsnyje, kurį publikavo tos pačios observatorijos astronomas Hershey, buvo bandoma paneigti šį atradimą teigiant, jog teleskopo lęšio keitimo darbai galėjo lemti skirtingus rezultatus, kai buvo atliekama teleskopo profilaktika 1949 ir 1957 m. Priežastis paprasta: refraktoriuje žvaigždžių šviesą fokusuoja kompensuojančių lešių sistema. Jeigu ją išardžius ir iš naujo sudėjus, žvaigždės nuotraukose "šoktelės". P. van de Kampas savo hipotezę apgynė: po teleskopo profilaktikos duomenys rodė tą patį. Tada jo fotografijas bandyta matuoti kitokiu būdu, o interpretacijai taikyti naujiausius matematinius metodus. Barnardo žvaigždės vingiai vėl buvo priskirti paklaidoms. Ištyrus apie 240 įvairiuose observatorijose darytų Barnardo žvaigždės nuotraukų, periodinių vingių nepavyko aptikti. Viena Naval (JAV) observatorija 1972 – 1986 m. turėjo sukaupusi 400 nuotraukų, bet ir jas ištyrus, atrodė, kad lyg ir nėra, tačiau 1977 m. žvaigždė nei iš šio nei iš to stryktelėjo. Šio darbo autoriui, P. van de Kampo mokiniui R. Haringtonui (Robert Harrington) neliko nieko kito, kaip diplomatiškai pareikšti: "Mes nesakome, kad Barnardo žvaigždė neturi planetų. Tiesiog yra abejonių, kurias galima išsklaidyti tik toliau stebint šią žvaigždę". 

P. van de Kampas 1983 m. vykusioje konferencijoje pareiškė apie kritikus, kurie abejojo jo atradimu, kad pesimistų argumentai remiasi vos kelių metų trukusių stebėjimų rezultatais. 1995 m. P. van de Kampas mirė. Tais pačiais metais jo mokinys Dž. Geitvudas (George Gatewood) patikino, kad Barnardo žvaigždė tikrai neturi palydovo, kurio masė viršytų 10 jupiterių. Kad ji neturi mažesnių, dar neįrodė niekas.

2018 m. buvo pranešta apie Barnardo žvaigždės sistemoje atrastą egzoplanetą – Barnardo žvaigždės b. Jos egzistavimas kol kas nėra galutinai patvirtintas (tikimybė siekia 99 %).

Žvaigždės