40 Eridani (Keid, Omikron-2 Eridani)
40 Eridani, znana również jako Keid, to potrójna gwiazda znajdująca się w gwiazdozbiorze Erydanu, oddalona od Słońca o około 16,5 roku świetlnego.
Nazwa
Tradycyjna nazwa tej gwiazdy, Keid, ma swoje korzenie w arabskim القيض al-qaiḍ, co przekłada się na „skorupy jaj”. Podobnie jak nazwa sąsiedniej gwiazdy Beid, która oznacza „jajo”, odnosi się do arabskiego wyobrażenia strusiego gniazda. Międzynarodowa Unia Astronomiczna oficjalnie zatwierdziła nazwę Keid w odniesieniu do 40 Eridani A.
Charakterystyka obserwacyjna
Główną gwiazdę układu, 40 Eridani A, można łatwo dostrzec gołym okiem. W 1783 roku angielski astronom William Herschel odkrył, że nie jest to gwiazda pojedyncza. W 1851 roku rosyjski astronom Otto Wilhelm von Struve ustalił, że ciemniejszy składnik sam stanowi gwiazdę podwójną. Następnie, w 1910 roku, Henry Norris Russell, Edward Charles Pickering i Williamina Fleming odkryli, że składnik B, mimo małej jasności, jest białą gwiazdą typu widmowego A. Było to pierwsze zidentyfikowane białe karzeł.
Obecnie system 40 Eridani zbliża się do Słońca w swoim ruchu wokół Centrum Galaktyki, poruszając się po ekscentrycznej orbicie. Za 19 tysięcy lat osiągnie minimalną odległość 4,57 pc (15,5 ly), co spowoduje jego rozjaśnienie do 4,24m, po czym ponownie zacznie się oddalać.
Charakterystyka fizyczna
40 Eridani A
40 Eridani A jest gwiazdą ciągu głównego, pomarańczowym karłem zaliczanym do typu widmowego K0,5. Jej temperatura wynosi około 5070 K, a jasność to zaledwie 40% jasności Słońca. Gwiazda ma promień około 0,81 promienia Słońca oraz masę równą 0,78 masy Słońca. Charakteryzuje się także aktywnością magnetyczną z cyklem trwającym 10,1 roku, podobnym do cyklu słonecznego.
40 Eridani BC
40 Eridani to rozległy system potrójny. Para gwiazd 40 Eridani BC jest oddalona od głównej gwiazdy A o kątową odległość 83,7 sekundy kątowej (pomiar z 2016 roku), co odpowiada około 400 au. Okres orbitalny tego układu szacuje się na około 8000 lat. Składniki B i C są znacznie bliżej siebie: na niebie dzieli je odległość 8,3″ (w 2016 roku), co w przestrzeni wynosi średnio 35 au. Ze względu na eliptyczność orbity, gwiazdy te zbliżają się na odległość 20 au i oddalają na 49 au w ciągu 230 lat.
Składnik B to biały karzeł o obserwowanej wielkości 9,5m (typu widmowego DA2,9), mający masę równą 0,58 masy Słońca, wysoką temperaturę 16 700 K oraz promień równy zaledwie 1,48 promienia Ziemi. Gęstość tej gwiazdy wynosi około ćwierć tony na centymetr sześcienny. Jest to jądro gwiazdy, która w przeszłości była najjaśniejszym i najmasywniejszym składnikiem układu (przypuszczalnie o masie bliskiej masie Słońca), ale zakończyła swoje życie, przechodząc przez etap czerwonego olbrzyma i odrzucając otoczkę. Wiek całego układu szacuje się na około 5 miliardów lat, a gwiazda B stygnie od około 100 milionów lat.
40 Eridani C to czerwony karzeł o obserwowanej wielkości 11. Posiada masę zaledwie 0,2 M☉. Jest to gwiazda rozbłyskowa, której pole magnetyczne wywołuje silne rozbłyski oraz pojaśnienia w całym zakresie spektralnym. Należy do typu widmowego M4,5 i jako gwiazda zmienna ma oznaczenie DY Eridani.
Towarzysze optyczni
40 Eridani ma również dwóch towarzyszy wizualnych. Składnik D znajduje się w odległości 481,4″ od głównej gwiazdy i ma wielkość gwiazdową 12,62m. Składnik E jest oddalony od A o 569,9″ (prawie 10 minut kątowych) i ma wielkość 12,99m; obserwacje ruchu własnego wskazują, że nie jest fizycznie związany z układem 40 Eridani.
Możliwy układ planetarny
W 2018 roku ogłoszono odkrycie metody pomiaru zmian prędkości radialnej planety HD 26965 b, orbitującej wokół 40 Eridani A. Uznawano ją za superziemię o masie 8,5 razy większej niż masa Ziemi, krążącą wokół gwiazdy w okresie 42 dni. Sygnał zmian prędkości radialnej gwiazdy, interpretowany jako wynik przyciągania planety, został niezależnie zidentyfikowany przez dwa zespoły naukowców. Jednak w 2024 roku obecność tego sygnału została wyjaśniona jako wynik aktywności gwiazdy, co podważa istnienie planety.
Ekosfera 40 Eridani A, czyli obszar, w którym planety mogłyby mieć na swojej powierzchni ciekłą wodę przy odpowiedniej atmosferze, rozciąga się od 0,556 do 1,103 au od gwiazdy. Hipotetyczna planeta krążąca w tej strefie w odległości 0,613 au miałaby okres obiegu równy 202,5 dnia ziemskiego (zgodnie z III prawem Keplera). Z takiej planety gwiazda A miałaby średnicę kątową 0,92°, co oznacza, że jej tarcza byłaby o 70% szersza niż Słońce widziane z Ziemi. Na niebie gwiazda podwójna 40 Eri BC miałaby jasność −7,68m. Pomiary prędkości radialnej gwiazd układu dotychczas wykluczyły obecność planet o masie większej niż 4 masy Jowisza krążących po orbitach bliższych niż 5,2 au.
Istnieje bardzo małe prawdopodobieństwo, że planety krążą wokół gwiazdy B, ponieważ podczas przekształcania się 40 Eridani B w czerwonego olbrzyma, a następnie białego karła, takie planety mogłyby zostać zniszczone. Ekosfera tej gwiazdy znajduje się obecnie zaledwie 0,06 au od niej, co odpowiada okresowi obiegu wynoszącemu około 7,8 dnia. Gwiazda 40 Eridani C, będąca skłonna do rozbłysków, czasami emituje znacznie zwiększoną ilość zarówno światła widzialnego, jak i promieniowania rentgenowskiego, co czyni ją niebezpieczną dla potencjalnego życia w klasycznie definiowanej ekosferze gwiazdy.
W fikcji
W uniwersum Star Trek wokół gwiazdy 40 Eridani A krąży ziemiopodobna planeta Wolkan, z której pochodzi rasa Wolkan, będąca pierwszym gatunkiem inteligentnych istot pozaziemskich poznanym przez ludzkość. W powieści Projekt Hail Mary autorstwa Andy’ego Weira, planeta rasy Eridian jest wzorowana na superziemi HD 26965 b, która miała krążyć wokół 40 Eri A.