В 1892 году американский астроном Эдвард Эмерсон Барнард заметил яркую звезду, находившуюся поблизости от Венеры. Впоследствии это светило, казалось, исчезло, что вызвало множество предположений. Эта загадка, получившая название «исчезнувшей звезды», на протяжении столетия занимала умы астрономов, пока американские ученые не смогли, наконец, найти ей объяснение.
Эдвард Эмерсон Барнард (Edward Emerson Barnard) — выдающийся американский астроном-наблюдатель, работавший в конце XIX — начале XX века. Он получил широкую известность благодаря ряду значимых астрономических открытий и совершенствованию методов проведения астрономических наблюдений. В течение своей карьеры он открыл по крайней мере 16 комет, в том числе обнаружил пятую луну Юпитера — Амальтею.
Барнард одним из первых начал активно использовать метод съемки небесных тел с помощью объективов с небольшим фокусным расстоянием, что давало возможность запечатлевать обширные области Млечного Пути. Благодаря его усилиям было получено сотни астрономических изображений, открывавших путь к подробному составлению карт ярких звездных скоплений.
В 1892 году, в процессе поиска предполагаемых спутников Венеры, ученый, используя 36-дюймовый рефрактор Ликской обсерватории, расположенной на горе Гамильтон в Калифорнии, обнаружил рядом с планетой звезду c видимой звездной величиной +более яркие объекты характеризуются меньшей звездной величиной).
Первоначально Барнард не уделил находке должного внимания. Однако впоследствии он решил уточнить её координаты, воспользовавшись каталогом Боннского обозрения — это был единственный и наиболее подробный обзор ночного неба. В то время каталог содержал несколько сотен тысяч звезд, видимых до 9,5 звездной величины.
Исследователь не обнаружил наблюдаемое светило в каталоге. Повторные наблюдения показали, что объект, по всей видимости, «исчез». На его месте проявилась звезда, имеющая звёздную величину 11 – она примерно в 40 раз слабее, чем та, которую он наблюдал ранее.
Для человека, имеющего репутацию Барнарда, подобное несоответствие в данных стало делом принципа. Он не торопился с публикацией результатов своих наблюдений – это была его привычная практика при наличии каких-либо сомнений. Тем не менее, в 1906 году, спустя 14 лет, он все же выпустил небольшую статью под красноречивым заголовком «Необъясненное наблюдение». Что заставило его это сделать — до сих пор не известно.
На протяжении столетия астрономы и историки науки выдвигали предположения, стремясь понять природу «звезды Барнарда». Возможно, это был астероид? Сам ученый не принимал версию о том, что это крупные астероиды вроде Паллады, Юноны или Весты, поскольку в тот момент они были видны в других частях небесной сферы.
Существовали догадки о возникновении новой или изменчивой звезды, способной на короткое время ярко вспыхнуть и затем погаснуть. Наиболее распространенной, хотя и компрометирующей репутацию Барнарда, была гипотеза о «призраке» — оптическом отражении яркой Венеры внутри сложной системы линз телескопа. Ни одна из этих версий не была подтверждена убедительными данными, и тайна осталась неразгаданной, став исторической причудой.
В ходе неофициальной онлайн-дискуссии астрономов, известной среди участников как «Астероидный ланч», в декабре 2024 года энтузиаст Тим Хантер ( Tim Hunter), сооснователь организации DarkSky International, лишь вскользь коснулся этой истории. Она вызвала интерес у присутствующих, и вскоре была создана группа астрономов и инженеров, которые решили использовать современные методы анализа, чтобы, наконец, разрешить эту столетнюю загадку.
Учёные подошли к изучению вопроса с тщательностью, присущей следователям. Был сформирован подробный перечень всех потенциальных астрофизических, атмосферных и оптических причин возникновения временного источника. Среди рассматриваемых факторов находились новые кометы, астероиды, а также все виды переменных звёзд.
Согласно результатам проведенного анализа, ни одно из зафиксированных астрономических явлений не соответствовало описанию, представленному Барнардом. Группа исследователей уже начала принимать мысль об отсутствии решения, предполагая, что ответ может крыться в простой, несерьезной ошибке, допущенной американским наблюдателем.
В этот момент участник группы Роджер Сераджоли ( Roger Ceragioli), инженер-оптик из Университета Аризоны в США, решил провести незатейливый эксперимент. Отказавшись от сложных расчетов, он выбрал подход, основанный на непосредственном воспроизведении условий наблюдения. Вместо компьютерного моделирования эффектов, Сераджоли использовал телескоп, оборудованный окуляром старого образца, идентичным тем, что применялись в эпоху Барнарда, и на заре навел его на Венеру.
Несмотря на то, что расположение Венеры отличалось от того, что наблюдалось в 1892 году, сходные условия – высокая яркость планеты по утрам и применение той же самой оптики – сделали возможным повторение этого явления.
Неподалеку от Венеры возникла звезда, достаточно заметная в утреннем небе. Но электронная звездная карта, отображаемая на компьютере Сераджоли, продемонстрировала, что ее фактическая яркость значительно ниже – всего 11 звездной величины. Таким образом, наблюдаемая яркость и объективные данные не совпадали.
Исследование, проведенное группой ученых, показало, что Барнард столкнулся с подобным явлением. По всей видимости, американский астроном наблюдал звезду TYC 1348-1601-1, которая была каталогизирована в конце XX века в каталоге Tycho. В утренние часы, на фоне яркой Венеры, облака которой отражают около 80 процентов солнечного света, восприятие яркости звезды может быть искажено. В результате светило, имеющее звездную величину 11, показалось Барнарду на четыре звездные величины ярче.
Авторы исследования считают, что сложившаяся ситуация с Барнардом была обусловлена двумя причинами. Прежде всего, он только приступил к работе с новым 36-дюймовым рефрактором Ликской обсерватории и пока не приобрел достаточного опыта в обращении с этим оборудованием.
Прежде всего, и это имеет наибольшее значение, в поле зрения телескопа в тот момент отсутствовали другие звезды сопоставимой яркости, которые могли бы служить ориентиром для сравнения. Барнард попал в так называемую «оптическую ловушку», полагаясь лишь на собственные ощущения. Другими словами, звезда не демонстрировала вспышек и не пропадала. Она постоянно оставалась на своей позиции.
В результате анализа, трудности, возникающие при наблюдении, оказывают влияние на восприятие яркости, даже если наблюдатель обладает опытом.
По мнению Сераджоли, данная ошибка была вполне понятной, учитывая реалии того периода. Визуальная оценка блеска звезды – это специфический навык, который в эпоху Барнарда в совершенстве осваивали преимущественно астрономы, специализирующиеся на изучении переменных звезд. Барнард, несмотря на свои выдающиеся способности, работал в других направлениях и не владел этой узкой методикой в полной мере.
Результаты исследования представлены в Journal of Astronomical History and Heritage.