Загадки звездного неба
статья

Загадки звездного неба.

Что же представляет из себя звездное небо? Несмотря на то, что звездное небо называется звездным, оно конечно же содержит и другие обьекты, естественно, это планеты, и различные малые небесные тела, например, кометы и астероиды. Но звездное небо все таки обычно называется звездным, так как звезды составляют большую часть неба, их порядка 90%.

Наблюдать за звездным небом лучше за городом, так как в городе практически невозможно хорошо увидеть звезды, мешают различные источники искусственного освещения, выхлопные газы, все это очень сильно снижает способность рассмотреть звезды и созвездия. За городом же обычно очень красивое яркое небо, хорошо видны звезды, созвездия, Млечный путь. Находясь в любой точке планеты, невооруженным взглядом можно различить приблизительно до 3000 звезд. Вся же небесная сфер содержит около 6000 звезд видимых невооруженным взглядом, понятно, что из за строения земли можно увидеть лишь половину. Звезды, которые мы видим – это звезды нашей галактики, и трех ближайших: Туманности Андромеды и Магелановых облаков. Магеллановы облака это две гравитационно связанных галактики: Большое Магелланово облако и Малое Маггеланово облако. Гравитационно связанные обьекты -это обьекты, которые воздействуют друг на друга гравитацией, то есть, силой притяжения. Наша галактика называется Млечный путь. Она относится к спиральным типам галактик, то есть, галактикам, у которых есть так называемые рукава. В рукавах находятся более молодые и яркие звезды, там идет обычно активное звездообразование, поэтому млечный путь такой яркий. Хотя в древние времена люди считали, что звезды это различные божества или мифические существа, с каждым обьектом на небе были связаны различные мифы и легенды. Например, Млечный путь- это по легенде разлитое богами молоко. Поэтому он и называется Млечный, от этого слова. Действительно, Млечный путь настолько ярок, что можно даже назвать его белым. Созвездия, которые мы видим на небе – тоже увековечены в мифах и легендах. Вообще говоря, созвездия -раньше были это фигуры, которые древние люди составили из звезд. Им виделись в них различные существа, Например, созвездие Орион или пегас. По легенде Орион это древний охотник, а пегас -крылатый конь. Первые созвездия составляли основоположники астрономии Гиппарх и Птолемей, в 180-90 годах до нашей эры. Гиппарх составил каталог из 850 звезд, и разделил их на 28 созвездий. Названия этих созвездий и мифы с ними связанные, мы знаем и используем до сих пор. А Птолемей создал уже каталог из 1022 звезд и разделил их уже на 48 созвездий, каталог назывался «Великое математическое построение астрономии или альмагест. Это  труд из 13 томов, в нем описаны расположение звезд, их яркость, свойства. У древних астрономов не было никаких технических средств, как сейчас, они записывали все вручную, и наблюдали за  небом без телескопов, тогда только создавались первые астрономические инструменты. Гевелий же, последний астроном, производивший такие подсчеты без помощи телескопа, довел число звезд до 1533.

История звездных каталогов вообще очень длинна, каталоги постоянно претерпевали изменения, какие то созвездия включали в каталог, какие то исключали, делили на разные созвездия одно, придумывали новые. Сейчас на небе 88  созвездий, и сейчас под созвездием понимается уже не фигура из звезд, а участок неба, определенный решением Международного астрономического союза. То есть, фигура из звезд очерчена границами, и этот участок со всеми находящимися там звездами и считается созвездием. Вообще говоря, вид звездного неба не сильно изменился с древних времен, звезды только немного изменили визуально свое положение. Самое известное у нас созвездие это Большая Медведица. Она называется абсолютно по разному, у нас еще она называется ковшом. Действительно, яркие звезды созвездия как в Малой, та и в Большой медведице, похожи на ковш. Но это не все звезды созвездия, как видно из атласа, это только хвост Медведицы, Причем, как ни странно, медведи изображены с длинными хвостами. Есть миф, который говорит, что когда медведиц помещали на небо, их тащили за хвосты, и поэтому хвосты вытянулись. На самом деле, было такое доисторическое животное, очень похожее на медведя, Только у него был длинный хвост. Так что, видимо, в древние времена просто были медведи с длинными хвостами, и их и изображали в атласах, а теперь, как известно, медведи есть только с короткими хвостами.

Кроме обычных созвездий есть еще  созвездия зодиакальные. Они отличаются тем, что по ним проходит видимый годовой путь Солнца, эклиптика. Видимый потому что если с Земли смотреть на Солнце, будет ощущение, что оно делает круг вокруг земли. На самом деле конечно это Земля крутится вокруг Солнца, но древним людям было очевидно обратное, и долгие годы они считали что это Солнце крутится вокруг Земли. Видимый путь Солнца за год проходит через 12 созвездий, в каждом Солнце находится около месяца. Поэтому у людей, рожденных в эти периоды у каждого свой знак зодиака. Есть еще одно созвездие, Змееносец, оно находится рядом со скорпионом, и не попадает в зодиакальный круг целиком, только частично, поэтому оно не считается знаком зодиака, если только неофициально его иногда называют. Все созвездия на небе можно увидеть на экваторе в течение года.

По звездам и созвездиям раньше ориентировались путешественники и моряки, еще до изобретения компаса. В наше время астронавигаци, то есть ориентирование по звездам, тоже изучают моряки, космонавты, пилоты.

С предутренним восходом того или иного созвездия древние люди связывали свои сельскохозяйственные работы, и это отражено в самих названиях созвездий. Так, появления на небе созвездия Водолея указывало на ожидаемое половодье, появление Рыб - на предстоящий ход рыбы для метания икры. С утренним появлением созвездия Девы начиналась уборка хлеба, которая проводилась преимущественно женщинами. Спустя месяц на небе появилась соседнее созвездие Весы, в это время как раз происходило взвешивание и подсчет урожая.

Еще за 2000 лет до н. э. Древние наблюдатели заметили среди зодиакальных созвездий пять особых светил, которые, постоянно меняя свое положение на небе, переходят из одного зодиакального созвездия в другое. В последствии греческие астрономы назвали эти светила планетами, т. е. «блуждающими». Это Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, сохранившие в своих названиях до наших дней имена древнеримских богов. К блуждающим светилам были причислены также Луна и Солнце.

Вероятно, прошло много столетий прежде чем древним астрономам удалось установить определенные закономерности в движении планет и, прежде всего, установить промежутки времени, по истечении которых положение планеты на небе по отношению к Солнцу повторяется. Этот промежуток времени позже был назван синодическим периодом обращения планеты. После этого можно было делать следующий шаг - строить общую модель мира, в которой для каждой из планет было бы отведено определенное место и пользуясь которой можно было бы заранее предсказать положение планеты на несколько месяцев или лет вперед.

У каждой звезды есть свой собственный жизненный цикл, к которому она привязана с момента рождения. При формировании любой звезды доминирующим элементом будет водород – самый распространённый элемент во Вселенной – и её судьба определяется лишь её массой. Звёзды массой в 8% от солнечных могут зажигать реакцию ядерного синтеза в ядре, синтезируя гелий из водорода, и их энергия постепенно передвигается изнутри наружу и изливается во Вселенную. Звёзды малой массы красные (из-за низких температур), тусклые, и сжигают своё топливо медленно – самым долгоживущим предначертано гореть триллионы лет.

Но чем больше звезда набирает массы, тем горячее её ядро, и тем больше регион, в котором идёт ядерный синтез. Ко времени достижения солнечной массы звезда попадает в класс G, и её время жизни не превышает десяти миллиардов лет. Удвойте солнечную массу, и вы получите звезду класса А, ярко-голубую, и живущую менее двух миллиардов лет. А самые массивные звёзды, классов О и В, живут всего несколько миллионов лет, после чего у них в ядре заканчивается водородное топливо. Не удивительно, что самые массивные и горячие звёзды также и самые яркие. Типичная звезда класса А может быть в 20 раз ярче Солнца, а самые массивные – в десятки тысяч раз!

Но как бы звезда ни начала жизнь, водородное топливо в её ядре заканчивается.

И с этого момента звезда начинает сжигать более тяжёлые элементы, расширяясь в гигантскую звезду, более холодную, но и более яркую, чем изначальная. Фаза гиганта короче, чем фаза сжигания водорода, но её невероятная яркость делает её видимой с гораздо больших расстояний, чем те, с которых была видна изначальная звезда.

Учтя всё это, перейдём к десятке ярчайших звёзд в нашем небе, по возрастанию яркости.

10. Ахернар. Яркая голубая звезда, массой в семь раз больше, чем у Солнца, а яркостью – в 3000 раз больше. Это одна из самых быстро вращающихся звёзд, известных нам! Она вращается так быстро, что её экваториальный радиус на 56% больше полярного, а температура на полюсе – поскольку он гораздо ближе к ядру – на 10 000 К больше. Но она находится довольно далеко от нас, в 139 световых годах.

9. Бетельгейзе. Красный гигант из созвездия Ориона, Бетельгейзе была яркой и горячей звездой класса О, пока у неё не кончился водород и она не перешла на гелий. Несмотря на низкую температуру в 3500 К, она более чем в 100 000 раз ярче Солнца, поэтому она и входит в десятку ярчайших, несмотря на то, что находится в 600 световых годах. В следующие миллион лет Бетельгейзе превратится в сверхновую, и временно станет ярчайшей звездой в небе, возможно, видимой и днём.

8. Процион. Звезда сильно отличается от рассмотренных нами. Процион – скромная звезда F-класса, всего на 40% больше Солнца, и находится на грани исчерпания водорода в ядре – то есть, это субгигант в процессе эволюции. Она примерно в 7 раз ярче Солнца, но находится всего в 11,5 световых годах от нас, поэтому может быть ярче почти всех, кроме семи, звёзд на нашем небе.

7. Ригель. В Орионе Бетельгейзе не самая яркая из звёзд – этого отличия удостаивается Ригель, ещё более удалённая от нас звезда. Она находится в 860 световых годах, и при температуре всего в 12 000 градусов, Ригель не относится к звёздам главной последовательности – это редкий голубой сверхгигант! Она в 120 000 раз ярче Солнца, и светит так ярко не из-за расстояния от нас, но из-за своей собственной яркости.

6. Капелла. Это странная звезда, поскольку, на самом деле – это два красных гиганта температурой, сравнимой с солнечной, но при этом каждый из них примерно в 78 раз ярче Солнца. На расстоянии в 42 световых года именно комбинация из собственной яркости, относительно небольшого расстояния и того факта, что их двое, позволяет Капелле быть в нашем списке.

5. Вега. Самая яркая звезда из Летне-осеннего треугольника, дом пришельцев из х/ф «Контакт». Астрономы использовали её как стандартную звезду «нулевой магнитуды». Она находится всего в 25 световых годах от нас, принадлежит к звёздам главной последовательности, и одна из ярчайших известных нам звёзд класса А, а также довольно молодая, возрастом всего 400-500 млн лет. При этом она в 40 раз ярче Солнца, и пятая по яркости звезда на небе. И из всех звёзд северного полушария Вега уступает лишь одной звезде…

4. Арктур. Оранжевый гигант, на эволюционной шкале находится где-то между Проционом и Капеллой. Это ярчайшая звезда северного полушария, и её легко найти по «ручке» ковша Большой Медведицы. Она в 170 раз ярче, чем Солнце, и, следуя эволюционному пути, может стать ещё ярче! Она всего в 37 световых годах от нас, и ярче её только три звезды, все расположенные в южном полушарии.

3. Альфа Центавра. Это тройная система, в которой основной член очень похож на Солнце, и сам по себе тусклее, чем любая звезда из десятки. Но система Альфа Центавра состоит из ближайших к нам звёзд, поэтому её расположение влияет на её видимую яркость – ведь до неё всего 4,4 световых года. Совсем не то, что №2 в списке.

2. Канопус. Сверхгигант белого цвета, Канопус в 15 000 раз превышает по яркости Солнце, и это вторая из ярчайших звёзд в ночном небе, несмотря на расстояние в 310 световых лет от нас. Она в десять раз массивнее Солнца и в 71 раз больше – неудивительно, что она светит так ярко, но до первого места она добраться не смогла. Ведь самая яркая звезда в небе, это…

1. Сириус. Она в два раза ярче Канопуса, и наблюдатели из северного полушария часто могут увидеть её зимой, восходящую за созвездием Ориона. Она часто мерцает, так как её яркий свет может проникать через нижние слои атмосферы лучше, чем свет других звёзд. Она всего в 8,6 световых годах от нас, но это звезда класса А, в два раза массивнее и в 25 раз ярче Солнца.

Вас может удивить, что первыми в списке стоят не самые яркие и не самые близкие звёзды, а скорее комбинации из достаточной яркости и достаточно малого расстояния для того, чтобы сиять ярче всех. У звёзд, расположенных в два раза дальше, яркость в четыре раза меньше, поэтому Сириус светит ярче Канопуса, который светит ярче Альфа Центавра, и т.д. Что интересно, карликовых звёзд класса М, к которому принадлежат три из каждых четырёх звезд Вселенной, в этом списке нет вовсе.

Если интересно наблюдать за звездным небом, можно делать очень красивые фотографии, отражающие вращение земли вокруг своей оси. Это не звезды двигаются, как кажется на фото, а именно фиксируется движение земли.

За городом часто можно увидеть так называемые звездопады. На самом деле звезды никуда не падают, это так говорится в народе. Это явление это падение метеоритных потоков, при сгорании в атмосфере видно яркие вспышки.

В принципе, в основном мы очень многое узнали про звездное небо, что такое созвездия и знаки зодиака, какие видны у  нас звезды и где можно их наблюдать, что такое эклиптика и многое другое.