Астрономия
Проф. В. М.
Чаругин,
< charugin@yandex.ru >, МПГУ, г. Москва
Звёздное небо в сентябре
Солнце в сентябре медленно, со скоростью около 1° в сутки, перемещается по знаку зодиака Дева. 22 сентября в 21ч 21м UT оно проходит через точку осеннего равноденствия 
(по московскому летнему времени это произойдёт в 1ч 21м 23 сентября) и переходит в знак Весов. В этот момент наступит астрономическая осень. Что касается зодиакальных созвездий, то в первой половине месяца Солнце движется по созвездию Льва, а 16 сентября переходит в созвездие Девы. 1 сентября, в 2 455 076-й юлианский день, Солнце восходит в 5ч 04м, истинный полдень наступает в 11ч 59м, а заходит в 20ч 23м. 30 сентября – 2 455 105-й юлианский день Солнце восходит в 6ч 01м, заходит в 17ч 37м, полдень наступает в 11ч 49м UT. Обратите внимание на то, что истинный полдень, когда Солнце пересекает небесный меридиан, наступает не в 12ч 00м, а раньше на 1м и 11м соответственно 1 и 30 августа. Этот факт ещё раз указывает на неравномерность истинного солнечного времени и неудобство его использования в повседневной жизни.
Выйдем на улицу около 21ч по московскому времени. Высоко над головой мы увидим гигантский Летне-Осенний Треугольник из ярких звёзд Веги (α Лиры), Денеба (α Лебедя) и Альтаира (α Орла). Созвездия Лебедя и Орла как раз пересекают небесный меридиан над точкой юга, – как говорят астрономы, эти созвездия находятся в верхней кульминации. Вблизи зенита хорошо виден гигантский Крест, вытянувшийся вдоль серебристой полосы Млечного Пути, – созвездие Лебедя. Его ярчайшая звезда α – Денеб – с арабского переводится как хвост курицы. Двойная звезда β – Альбирео – также переводится как хвост курицы, хотя и расположена в голове Лебедя. Альбирео очень красивая двойная звезда: главная оранжевая 3,2m на расстоянии около 35″ имеет более горячего спутника 5,4m. Альбирео в телескоп имеет золотисто-жёлтую окраску, а её спутник – голубую (сапфировую). Двойными звёздами являются также d Лебедя, γ – Садр (от арабского занабад-даджаджа – грудь курицы) – и ε (дженах – крыло лебедя). Эти звёзды очерчивают контуры крыльев Лебедя. В созвездии Лебедя находятся две необычные переменные звезды. Звезда χ – долгопериодическая пульсирующая переменная. В период максимума блеска она становится звездой 2,3m, уступая по яркости только Денебу и γ Лебедя. В это время Крест Лебедя становится более полным, т.к. χ Лебедя расположена как раз на главной части «древка». В минимуме она становится 14,3m, и её не увидишь даже в телескоп (школьный). Под правым крылом Лебедя сияет ярчайшая звезда северного неба Вега – α Лиры. Вега – отголосок древних названий этого созвездия. Так, арабы видели в нём орла, и название звезды у них было Аннасар ал-ваки (падающий орёл) или Вега (орёл). По другим арабским источникам, это ястреб. Индусы в нём видели орла или грифа. Знаменитая переменная звезда β Лиры – Шелиак (в переводе с арабского черепаха). То же значение (черепаха) имеет название звезды γ Лиры – Сулафат. По-видимому, названия двух последних звёзд имеют отношение к названию всего созвездия Лиры, т.к. в античные времена корпус музыкального инструмента лиры делался из черепашьего панциря. В созвездии Лиры, между звёздами β и γ, можно попытаться увидеть знаменитую планетарную туманность М57 – Кольцеобразную туманность, блеск которой около 9,3m.
Созвездия вблизи зенита
Западнее Лиры хорошо заметно созвездие Геркулеса. В нём ясно различается астеризм Клин Геркулеса – неправильный четырёхугольник из звёзд π, ε, ς и η. От π и ε отходят к северу цепочки звёзд – «ноги» Геркулеса, – а от звёзд ε и ς – «руки» Геркулеса. В нём, между звездами π и η, можно найти известное шаровое скопление звёзд М13.
Созвездия над южной частью горизонта (на широте Москвы)
На северо-востоке вблизи зенита виден Цефей, в котором обязательно найдите звезду δ Цефея – знаменитую пульсирующую переменную звезду.
К северо-востоку от созвездия Цефея расположено хорошо заметное созвездие Кассиопеи, по расположению звёзд напоминающее букву W. По легенде, Кассиопея – жена эфиопского царя Цефея – была своенравной красавицей, считала себя красивее всех и даже решила поспорить красотой с дочерьми морского бога Посейдона. Разгневанный такой дерзостью бог наслал на Эфиопию Кита. И только чудо спасло её дочь Андромеду и страну от уничтожения этим чудовищем.
На примере Кассиопеи можно показать, сколь обманчиво близкое соседство звёзд в созвездиях. Самые близкие к Земле звёзды Кассиопеи – β (до неё 36 св. лет) и δ – (45 св. лет), самая далекая – γ (980 св. лет), несколько ближе звезда ε (620 св. лет), а α расположена на расстоянии 130 св. лет. Эти звёзды отличаются не только по положению в пространстве, но и по возрасту: самая молодая из них γ, ей всего-то 9 млрд лет, а самые старые – α и β, которым по 10 млрд лет. По сравнению с Солнцем, которому около 5 млрд лет, это старые звёзды.
В 1572 г. знаменитый датский астроном Тихо Браге наблюдал появление необычной звезды-гостьи рядом со звездой κ Кассиопеи. Он так описывал свои ощущения: «Однажды вечером, когда я по обыкновению осматривал небосвод, вид которого был мне так хорошо знаком, я к неописуемому моему удивлению увидел близ зенита в Кассиопее яркую звезду необыкновенной величины. Поражённый открытием, я не знал, верить ли собственным глазам...
...Новая звезда не имела хвоста, её не окружала никакая туманность, она во всех отношениях походила на другие звёзды первой величины... По блеску её можно было сравнить с Венерой, когда эта последняя находится в ближайшем расстоянии от Земли. Люди, одарённые хорошим зрением, могли различить эту звезду при ясном небе днём, даже в полдень. Ночью, при облачном небе, когда другие звёзды скрывались, новая оставалась видимой сквозь довольно густые облака... Начиная с декабря 1572 г., блеск её стал уменьшаться. Переход от 5m к 6m произошёл в промежуток времени от декабря 1573 г. до февраля 1574 г. В следующем месяце новая звезда исчезла, проблистав 17 месяцев и не оставив никакого следа, видимого для простого глаза».
Народ в Европе был поражён этим явлением, т.к. считалось, что новая звезда в Кассиопее предвещает кончину мира и Страшный суд. Многие готовились к смерти. И оснований для этого у многих были, т.к. ещё свежа была в памяти кровавая резня гугенотов католиками во время Варфоломеевской ночи, произошедшая всего за несколько месяцев до появления новой звезды.
На месте вспыхнувшей звезды сейчас обнаружена слабая туманность, излучающая радиоволны, её называют источник Кассиопея B. Звезда, вспыхнувшая в 1572 г., – сверхновая звезда, получившая название cверхновая Тихо. В рентгеновский космический телескоп им. Чандрасекара (телескоп Чандра) было обнаружено рентгеновское излучение этого остатка сверхновой. cверхновая Тихо (SN 1572) относится к сверхновым первого типа, а точнее, к типу Ia, и является одной из двух исторических сверхновых этого типа в нашей Галактике. Происходят такие звёзды, как сейчас считается, из-за термоядерного взрыва белого карлика, который достиг предельной (Чандрасекаровской) массы и потерял устойчивость. Подобный процесс (увеличение массы белого карлика) может эффективно происходить только в двойной системе: либо при аккреции вещества с обычной звезды второго компаньона, либо при слиянии двух белых карликов. Похоже, что в cверхновой Тихо реализовался именно первый сценарий. При детальном исследовании (глубоком обзоре) центральной части остатка сверхновой была найдена звезда спектрального класса G0-G2 (подобная нашему Солнцу), которая движется со скоростью примерно в 3 раза больше, чем средняя скорость звёзд в окрестности остатка. По-видимому, именно она является компаньоном взорвавшегося белого карлика (см. фото).
Слева – изображение остатка сверхновой Тихо в мягком рентгеновском диапазоне длин волн, полученное с космического рентгеновского телескопа Chandra.
Справа – подробный снимок центральной части остатка (отмечено на левом снимке рамкой), полученном с космического оптического
телескопа им. Хаббла [http://astro.websib.ru/istor/4/heic0415.jpg]
Недалеко от cверхновой Тихо расположена другая знаменитая туманность – самый яркий радиоисточник на небе после Солнца – остаток сверхновой Кассиопея А. По наблюдаемому движению оптических волокон определили скорость расширения туманности как 7400 м/с, а по размерам был оценён возраст туманности, который указывал, что взрыв сверхновой произошёл около 1667 г. Не ясно было, почему эта сверхновая не наблюдалась невооружённым глазом астрономами, т.к. этот объект находится вблизи Северного полюса мира. Обычные сверхновые II типа, к которым относится Кассиопея А, имеют визуальную абсолютную звёздную величину в максимуме блеска –18m. При отсутствии поглощения света такая сверхновая достигла бы видимой величины –6m (при расстоянии до неё 9700 св. лет), так что вряд ли она могла бы остаться незамеченной. Наблюдения показали, что в направлении на остаток сверхновой межзвёздное поглощение газом и пылью в видимом свете составляет свыше 7m, поэтому видимая звёздная величина сверхновой была около +1m. Сверхновая 1667 г. оказалась случайно спрятанной за облаком межзвёздного газа и пыли и осталась незамеченной.
Слева – остаток взрыва сверхновой 1667 г. – радиоисточник Кассиопея А в рентгеновских лучах [http://news.cosmoport.com/images/2005/01/18-005.jpg];
справа – его радиоизображение [http://images.astronet.ru/pubd/2003/04/21/0001189231/f470.gif]
Созвездие Кассиопеи богато сверхновыми звёздами, о которых сохранились исторические данные. Так, в 294-й книге энциклопедии Ма Туан-лина написано: «В период Тай-Хэ, в четвёртый год, во вторую луну (т.е. в марте 369 г. н.э.) была видна необыкновенная звезда возле западной стены Синего Дворца (Цзэ-Кун)». Согласно старинной китайской астрономической терминологии, «Синий Дворец» – круг склонений, отделяющий незаходящие звёзды.
Сейчас на месте этой звезды находится расширяющаяся газовая туманность – остаток сверхновой звезды. Расстояние до этой туманности около 2500 пк (8150 св. лет). Представляете? Вы видите излучение, испущенное туманностью 8150 лет назад, а вспыхнула она 9677 лет назад, хотя китайские астрономы увидели вспышку только в 369 г.! На небе этот объект расположен между β Кассиопеи и δ Цефея.
К настоящему времени известно свыше полусотни остатков сверхновых звёзд в Млечном Пути. Возраст этих остатков и исторические данные по наблюдениям вспышек сверхновых указывают на то, что в среднем в Млечном Пути вспыхивает одна сверхновая звезда в 100 лет. Такая же частота вспышек наблюдается и в других галактиках. Во время вспышки выделяется огромная энергия, часть которой – в форме частиц, движущихся со скоростью, близкой к скорости света. Эти релятивистские частицы затем поступают в межзвёздную среду и распространяются по всей Галактике. На Земле мы наблюдаем их в виде космических лучей. Поэтому изучение космических лучей также позволяет нам изучать процессы взрыва сверхновых звёзд, от которых всего и осталось, что воспоминание в форме космических лучей.
Если встать лицом на север, то мы увидим на северо-западе Большую Медведицу, медленно опускающуюся к горизонту. Линия, проходящая через β – Мерак – и α – Дубхе, – указывает на Полярную звезду, α Малой Медведицы. По середине этой линии, на звезде Гиансар (λ Дракона), заканчивается «хвост дракона». В переводе с персидского гиансар означает голова и хвост дракона. Некоторые считают, что это слово означает центральный. Само созвездие Дракона вытянулось с северо-запада на юг, извиваясь около Малой Медведицы. Почти точно в зените находится Голова Дракона, астеризм из четырёх звёзд (β, γ, ξ и ν), расположенных в вершинах неправильного четырёхугольника. Звезда ν Дракона является оптически двойной – две звезды 5m разделены расстоянием 62″. Они оказались столь близко случайно и никак между собой физически не связаны. По этой звезде можно проверить свое зрение: если в тёмную прозрачную ночь далеко от города вы видите отчётливо две звезды, то зрение у вас отличное.
Созвездия над северной частью горизонта (на широте Москвы)
Восточнее Лебедя вблизи зенита можно попытаться выделить из большого числа слабых звёзд созвездие Ящерицы. Оно расположено в центре круга из созвездий Лебедя, Пегаса, Кассиопеи и Цефея.
Если посмотреть на созвездия над южной стороной горизонта, то мы увидим, что созвездия Лебедя, Орла и, на самом юге у горизонта, Козерога в данное время находятся в верхней кульминации, пересекая небесный меридиан. Сейчас в созвездии Козерога находятся планеты Юпитер и Нептун.
Рядом, восточнее Водолея и выше, находится созвездие Рыб, в котором сейчас Уран. На юго-востоке поднимается созвездия Пегаса и Андромеды. Они очень напоминают гигантский ковш Большой Медведицы, которая сейчас расположена низко над горизонтом в противоположной части неба на северо-западе.
Сейчас самое время найти гигантскую спиральную галактику Туманность Андромеды, расположенную над Мираком (β Андромеды), недалеко от звезды ν. Этот гигантский остров во Вселенной, похожий на наш Млечный Путь, содержит сотни миллиардов звёзд и удалён от нас почти на 2 млн св. лет.
На северо-западе низко над горизонтом видно созвездие Змееносца. Как и в созвездии Геркулеса названия звёзд, заимствованные из латинских и арабских источников, означают части тела Змееносца: δ – Йед Приор – рука предшествующая; ε – рука последующая; λ – Марфик – локоть. Попытайтесь найти эти звёзды. Созвездие Змееносца разделяет длинное созвездие Змеи на две части: Голову Змеи, находящуюся западнее, и Хвост Змеи, восточнее. α Змеи – Унук-Эльхайя (с арабского унук-эль-хайа – шея змеи). Хвост Змеи заканчивается звездой θ – Алия (от искаженного алхая – змея). Восточнее Водолея, под Пегасом, низко над горизонтом расположен астеризм Голова Рыбы – неправильный пятиугольник звёзд созвездия Рыб.
Планеты
Меркурий движется попятно по созвездию Девы, после нижнего соединения 20 сентября планету можно видеть в течение получаса на западе после захода Солнца в последней пятидневке месяца, его блеск т +3m.
Венера совершает прямое движение по созвездиям Рака и Льва. 20 сентября она пройдёт всего в 44′ от главной звезды созвездия Льва – Регула. Блеск –3,7m, она хорошо видна свыше двух часов перед восходом Солнца.
Марс движется по созвездию Близнецов, блеск +1m, он виден на востоке в течение часа перед восходом Солнца.
Юпитер движется попятно по созвездию Козерога, блеск –2,7m, угловой диаметр 48″, так что в небольшой бинокль в вечерние и ночные часы можно различить его диск и детали поверхности, также легко проследить за движением его четырёх галилеевых спутников.
Сатурн движется рядом с Солнцем, 20 сентября произойдёт его соединение с Солнцем, поэтому в этом месяце не виден.
Уран движется попятно по созвездию Рыб, 17 сентября произойдёт противостояние планеты. Продолжительность видимости её максимальна и составляет в средних широтах около 10 ч. Расстояние от Земли в этот день 19 а.е., видимый диаметр 3,7″, блеск до +5,8m. При отсутствии засветки Луны и других источников света Уран можно разглядеть невооружённым глазом. Для этого воспользуйтесь звёздной картой и перед наблюдениями побудьте в полной темноте около получаса с открытыми глазами, чтобы максимально адаптировать их к слабым источникам света. В телескоп планета, вращающаяся на боку, видна, как зеленоватая горошина.
Нептун движется попятно по созвездию Козерога, блеск около +8,0m, угловой диаметр около 2,3″. Чтобы отыскать Нептун, необходимы по крайней мере бинокль и звёздная карта, а в телескоп с увеличением 100–120 крат можно разглядеть диск Нептуна, имеющий голубоватый оттенок. Подробные карты окрестностей планет можно найти в «Астрономическом календаре» на 2009 г. (сост. Козловский А.Н. при участии Кузнецова А.В. – «АстроКА», 2008) на сайте www.dvastronom.ru/nebosvod.php#ak-2009.
Звёздные карты и описания звёздного неба даются примерно на 21ч 15 сентября в Москве.