Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Физика»Содержание №7/2008

Астрономия

Проф. В. М. Чаругин,
< charugin@yandex.ru >, МПГУ, г. Москва

Звёздное небо в мае

Звёздное небо в мае

Звёздное небо в мае

(Звёздные карты и описания звёздного неба даются примерно на 22ч 30м 15 мая в Москве.)

Май – разгар весны. Начиная со второго тысячелетия до нашей эры китайцы в начале месяца справляли наступление нового сезона года Лися – Начало лета, – а 21–22 мая начинался сезон Сяомань – Малое изобилие. В начале месяца Солнце движется по созвездию Овна, а 13 мая переходит в созвездие Тельца. Что касается знаков зодиака, то в начале месяца Солнце движется в знаке Тельца и 20 мая переходит в знак Близнецов. 1 мая 2008 г. – 2 454 588-й юлианский день. Солнце в этот день в Москве восходит в 5ч 45м, а заходит в 21ч 20м. 31 мая – 2 454 618-й юлианский день, восход – в 04ч 53м, а заход – в 22ч 04м. После окончания гражданских сумерек, которые длятся около 40 мин, можно приступать к наблюдениям ярких звёзд, Луны и планет, а позднее, через час, с окончанием астрономических сумерек и появлением самых слабых звёзд, можно приступать к полноценным астрономическим наблюдениям. В конце месяца в Москве наступает период, когда астрономические сумерки длятся всю ночь. В более северных районах России, на широтах > 58,5°, с середины месяца наступают белые ночи, и только в южных районах в середине ночи небо предстаёт во всей своей красе.

Большая Медведица из «Уранометрии» Ас-Суфи
Большая Медведица (Ad-Dubb Al-A’kbar) из «Уранометрии» Ас-Суфи (Abu’l Husain ‘Abdu’r-Rahman as-Sufi) 903–986 гг.  http://www.icoproject.org/img/ss78.jpg

Итак, выйдем на улицу и посмотрим на область вблизи зенита. Прямо над головой находится хорошо знакомое нам созвездие Большой Медведицы. Две крайние звезды в Ковше, Мерак () и Дубхе (), указывают на Полярную звезду ( Малой Медведицы). Полярная звезда, меняющая блеск в пределах 2,5m–2,6m периодом около 4 сут., представляет собой одну из ближайших к нам пульсирующих переменных звёзд – цефеиду. Около 3 тыс. лет назад самой близкой яркой звездой к Полюсу мира была Малой Медведицы – Кохаб, – название которой происходит от арабского Кохаб-эль-Шемали, что означает Звезда Севера. Ещё раньше, около 3000 лет до н.э., в Полюсе мира находилась звезда Тубан ( Дракона). Такое медленное перемещение Полюса мира связано с явлением прецессии оси вращения Земли. В настоящее время явление прецессии хорошо изучено, и астрономы могут с большой точностью проследить за положением Полюса мира как в далёком прошлом, так и в будущем. Это навело учёных на мысль использовать её для датировки различных событий. Действительно, как мы видели, в фольклоре народов мира название Полярной звезды подчеркивало её неподвижность, исключительность. Наблюдая движение небесных светил вокруг Полярной звезды, древние считали её полководцем, повелителем всех звёзд. Например, у древних иранцев она – командующая всеми начальниками (звёздами), у китайцев – небесный император, у мордвы считалась местом пребывания верховного Нишки-Пас. Интересно, что в мифах чукчей вождями, предводителями звёзд названы Арктур ( Волопаса) и Вега ( Лиры). В общем-то, эти звёзды по сравнению с другими звёздами ничем не выделены. Например, Капелла практически неотличима от них по блеску. Но в палеолите Арктур и Вега особенно выделялись на небе, поскольку были расположены вблизи Полюса мира (Вега около 13 000 лет назад, а Арктур около 7000 лет назад). По-видимому, тогда и родились представления об Арктуре и Веге, как о «вождях звёзд». На то, что столь древние названия могли сохраниться и до наших дней, указывает чукотский эпос о Вороне, восходящий к палеолиту.

Созвездия вблизи зенита
Созвездия вблизи зенита

Линия, проходящая через Полярную звезду (Полюс мира) и зенит, представляет собой небесный меридиан. Она пересекает горизонт в точках севера и юга. Если проследить за созвездиями вблизи зенита, которые сейчас пересекают небесный меридиан к югу от Полярной, то мы увидим «хвост» Дракона. Почти в центре дуги, описываемой «хвостом» Б.Медведицы, можно увидеть довольно яркую в этом месте звёздочку третьей величины, ярчайшую в незаметном созвездии Гончих Псов – Сердце Карла II, – и звезду Денебола – Льва. Эти созвездия и звёзды находятся в верхней кульминации. В прошлом по наблюдениям прохождения светил через небесный меридиан в верхней кульминации определяли звёздное время, а по известному звёздно му времени, которое хранили с помощью хронометров, определяли прямые восхождения светил. Вы можете сами оценить, какое сейчас звёздное время. Для светил в верхней кульминации S = , где – прямое восхождение светила, которое даётся в справочниках и каталогах. Так, прямое восхождение звезды Сердце Карла II = 12ч 53м, поэтому звёздное время, на которое составлена наша карта неба, равно S = = 12ч 53м. Наши часы показывают в этот момент около 22ч (20ч 30м среднего солнечного времени). Из этого примера видно, как определяется звёздное время и как оно отличается от солнечного времени, по которому мы живём. Только раз в году, в день осеннего равноденствия, среднее солнечное и звёздное время совпадают.

Созвездия над южной частью горизонта (на широте Москвы)
Созвездия над южной частью горизонта (на широте Москвы)

Отметим небольшое созвездие Рыси, которое расположено чуть выше Кастора, Поллукса ( и Близнецов) и созвездия Рака.

Фотография спиральной галактики NGC 2770
Фотография спиральной галактики NGC 2770, полученная на Южной европейской обсерватории (Чили). Стрелками отмечены положения сверхновых звёзд ( http://www.sai.msu.su/apod/ap080118.html )

В этом созвездии обнаружена необычная галактика NGC 2770, которую назвали фабрикой сверхновых звёзд. Взрыв сверхновой звезды является одним из самых грандиозных явлений во Вселенной. Во время взрыва сверхновая в максимуме блеска светит, как целая галактика, состоящая из сотен миллиардов звёзд. Взрыв сверхновой происходит при коллапсе ядра массивной звезды, в конце её жизни, когда она исчерпала ядерное горючее в своих недрах. Также сверхновая вспыхивает при коллапсе (резком сжатии) белого карлика, на который выпадает вещество с соседней обычной звезды-спутника (аккреция). Наблюдения показали, что в среднем в спиральной галактике вспыхивает одна сверхновая звезда в сто лет. Исключением оказалась спиральная галактика NGC 2770 (см. фото). В ней за 9 лет вспыхнули три сверхновые, показанные стрелками. Галактика эта сравнительно близкая, находится на расстоянии около 90 млн св.лет. Астрономы сейчас тщательно исследуют её, пытаясь понять причину столь высокой активности образования в ней сверхновых звёзд. Напомню, что в Млечном Пути за последнюю тысячу лет вспыхнули только три сверхновые звезды.

Самая далёкая галактика
Самая далёкая галактика Abell1835IR1916 с красным смещением 10. На верхнем снимке, в оптическом диапазоне, она выделена кружком, на четырёх нижних, в ИК-диапазоне, – крестом ( http://www.sai.msu.su/apod/ap040317.html )

Раз уж мы заговорили о галактиках, отметим самую далёкую из известных – галактику Abell1835IR1916 (обозначения по каталогу галактик Эйбла). Самая далёкая галактика выглядит как слабое пятно на фотографиях, полученных на «Очень большом телескопе» (Very Large Telescope, VLT) в Чили с диаметром зеркала 8,2 м. По оценкам, красное смещение этой галактики равно 10. Это первое двузначное число, полученное для красного смещения галактик. Скорость, с которой она удаляется от нас, равна почти 295 000 км/с, всего на 1,5% меньше скорости света! Мы видим галактику такой, какой она была 13 млрд лет назад, задолго до образования Земли. Возраст Вселенной тогда был около 210 млн лет, т.е. менее 3% от современного. Такие молодые, только что образовавшиеся галактики представляют для астрономов большой интерес, т.к. существует много вопросов относительно времени и причинах их возникновения в ранней Вселенной. Изучение этой галактики позволит получить ценную информацию о структуре вещества, окружающего галактику в конце так называемой смутной эпохи во Вселенной – эпохи между формированием реликтового излучения и периодом образования галактик. Интересно, что в те времена, в которые эта галактика излучила свет, наблюдаемый нами, средняя плотность вещества Вселенной была примерно в 3000 раз выше, чем сейчас.

Отметим, что VLT состоит из четырёх 8-метровых телескопов, соединённых вместе и работающих как один с диаметром объектива 16 м. В такой телескоп доступны объекты до 30m, которые в 4 млрд раз слабее самых слабых звёзд (до 6m), видимых невооружённым глазом.

Чуть восточнее меридиана расположены созвездия Волопаса и Девы. По расположению ярких звёзд созвездие Волопаса похоже на парашют, на стропах которого висит Арктур (). Арктур имеет оранжевый цвет, что указывает на температуру его поверхности около 5000 К. Его радиус в 26 раз больше радиуса Солнца. Арктур находится сравнительно недалеко от нас, на расстоянии 36 св.лет (11 пк) и имеет заметное собственное движение, перемещаясь по небу на 2,3" в год. Одной из красивейших двойных звёзд является Волопаса. Яркая жёлтая звезда 3m имеет рядом с собой, на удалении 3", голубоватый спутник 6m. Такая разноцветная пара разрешается на звёзды уже при увеличении в 20–30 раз.

Под Волопасом, низко над точкой юга горизонта, блистает звезда первой величины Спика (Колос) – ярчайшая в созвездии Девы. Благодаря яркости и положению её сравнительно легко найти на небе. Спика вместе с другими яркими звёздами представляет характерный четырёхугольник, по которому легко найти и распознать само созвездие. Звезда Девы (3m) Виноградница расположена выше Спики. Двойная звезда Девы (2,9m) состоит из двух желтовато-белых звёзд-близнецов, очень похожих по своим физическим характеристикам. Угловое расстояние между ними около 5". Период обращения одной звезды вокруг другой около 172 лет, а расстояние между ними 44 а.е.

В созвездии Девы сосредоточено огромное количество – скопление – галактик, насчитывающее около 2500 «звёздных островов», похожих и не похожих на наш Млечный Путь. Скопление удалено от нас примерно на 50 млн св.лет.

Рядом с созвездием Волопаса, несколько восточнее, расположено хорошо заметное красивое ожерелье из звёзд – созвездие Северной Короны с яркой Геммой (Жемчужиной, ) в центре.

Почти на юго-востоке, у самого горизонта, можно заметить созвездие Весов. Его ярчайшая звезда Киффа () вместе со Спикой и Арктуром образуют равносторонний треугольник, по которому вы легко найдёте это созвездие.

В старину и Весов назывались соответственно Kiffa australis и Kiffa borealis (смесь латинского и арабского), что просто означало южная чашка (весов) и северная чашка. Киффа представляет собой красивейшую близкую пару, случайно оказавшуюся рядом на небе. Одна из них – горячая голубая (2,8m), другая – желтоватая (5,3m), расположенная на расстоянии около 5'.

Возможно, название Весы за этой группой звёзд утвердилось потому, что в начале нашей эры в этом созвездии находилась точка осеннего равноденствия. Весы как бы уравновешивали день и ночь по продолжительности. В нашу пору Солнце бывает в созвездии в октябре, а точка осеннего равноденствия за 2000 лет переместилась в созвездие Девы. Об этом писал в I в до н.э. римский поэт Вергилий: «Когда Весы уравняют часы дня и ночи и разделят поровну свет и мрак, тогда, земледельцы, выводите в поле своих волов».

В верхней кульминации находится яркая звезда Денебола ( Льва), по которой вы легко найдёте созвездие Льва с его характерным трапециевидным расположением ярких звёзд.

На западе, низко над горизонтом, ещё можно увидеть Процион ( Малого Пса), на юго-западе – Альфарад ( Гидры), а под Девой – знакомый четырёхугольник «чаши» созвездия Ворона.

Созвездия над северной частью горизонта (на широте Москвы)
Созвездия над северной частью горизонта (на широте Москвы)

Если теперь мы повернёмся лицом к северу, то увидим много уже знакомых созвездий. Это Кассиопея – над горизонтом, почти над точкой севера. Западнее – яркая Капелла ( Возничего) и само созвездие Возничего. Над Проционом видны Близнецы. Под Капеллой, касаясь горизонта, медленно заходит яркая Венера, которая позволит сориентироваться в этой части неба.

К востоку от меридиана видны созвездия, которые в дальнейшем будут подниматься всё выше и выше над горизонтом, постепенно перемещаясь к южной его части. Рядом с Кассиопеей, которая сейчас находится в нижней кульминации, пересекая небесный меридиан между точкой севера и Полюсом мира, несколько выше, расположен Цефей. На северо-востоке поднимается Лебедь с ярким Денебом ( Лебедя). Это незаходящие на широте Москвы созвездия. Рядом видна Вега ( Лиры). Северное «крыло» Лебедя указывает на «голову» Дракона, длинного созвездия, охватывающего Малую Медведицу.

Созвездия, видимые над северной частью горизонта, лучше изучать через полгода – в конце лета и осенью, – когда они переместятся на юг и поднимутся выше над горизонтом.

ПЛАНЕТЫ

Меркурий совершает прямое движение по созвездию Тельца, его блеск меняется от –0,8m до 0,7m. 14 мая наступит наибольшая восточная элонгация, когда планета удалится от Солнца к востоку на 22°; 27 мая – стояние, Меркурий меняет прямое движение на попятное. До середины месяца наступает период вечерней видимости Меркурия. Так как планета быстро перемещается по небу, не упустите возможность увидеть её в лучах вечерней зари.

Венера находится вблизи Солнца, и условия её наблюдений неблагоприятны.

Марс совершает прямое движение по созвездию Рака, блеск около 1,3m, его можно наблюдать до полуночи на юго-западе.

Юпитер движется низко над горизонтом по созвездию Стрельца. 9 мая после стояния он меняет прямое движение на попятное, блеск –2,5m, виден с полуночи и до утра. Из 63 известных спутников Юпитера в школьный телескоп можно увидеть четыре самых крупных и известных: Ио, Европу, Ганимед и Каллисто.

Сатурн движется попятно по созвездию Льва, а после стояния 3 мая меняет движение на прямое; блеск 0,7m. Виден вечером, до полуночи. Хорошо видно кольцо, а из 56 спутников в школьный телескоп можно попытаться увидеть Титан.

Уран совершает прямое движение по созвездию Водолея, после периода невидимости появляется в середине месяца, его можно найти в небольшой телескоп в утренние часы; блеск около 5,8m. У Урана известно 27 спутников, но в школьный телескоп их не видно.

Нептун движется по созвездию Козерога и после стояния 26 мая меняет прямое движение на попятное; блеск 7,9m. Появляется низко над горизонтом на полчаса-час утром. Его можно попытаться найти в крупный телескоп с подробной картой окрестностей около звёзд , , и Козерога.

МЕТЕОРНЫЕ ПОТОКИ

Майские Аквариды (от лат. Aquarius – Водолей) будут активны 1–8 мая. Радиант около звёзд и Водолея. Этот поток замечателен тем, что связан с кометой Галлея. Метеоры очень быстрые и длинные, часто оставляют за собой следы. Обычно наблюдается около 10–12 в час. Наблюдать этот поток лучше под утро, т.к. созвездие Водолея кульминирует в утренние часы.

Проф. В.М.ЧАРУГИН,
МПГУ, г. Москва

charugin@yandex.ru

Фазы Луны