Астрономия

Звёздное небо в ноябре

22 ноября Солнце при своём годовом движении по эклиптике переходит из зодиакального знака Скорпиона в знак Стрельца, 23 ноября – из созвездия Весов в созвездие Скорпиона, а 30 ноября – из созвездия Скорпиона в созвездие Змееносца. 1 ноября 2009 г. – 2 455 137-й юлианский день. Восход Солнца в 7^ч 37^м, заход – в 16^ч 48^м, продолжительность дня составляет 9 ч 11 мин, а продолжительность ночи 14 ч 49 мин. В конце месяца, 30 ноября, в 2 455 166-й юлианский день, Солнце на широте Москвы восходит в 8^ч 35^м, заходит около 16^ч. Благоприятные условия для астрономических наблюдений наступают после 18^ч 40^м. Конечно, самые яркие звёзды и планеты появляются уже после окончания гражданских сумерек, которые в ноябре в среднем длятся около 40–50 мин, поэтому к астрономическим наблюдениям можно приступить и раньше. В более северных районах темнеет раньше, ночь делается длиннее.

Чтобы правильно сориентироваться по сторонам горизонта, возьмём обычный компас. Синяя стрелка укажет направление на север, а красная – на юг.

Вертикально вверху – точка зенита. Вблизи зенита в это время находится хорошо узнаваемое созвездие Кассиопея, имеющее W-образную форму, и созвездие Цефея. Пять его наиболее ярких звёзд расположены в вершинах неправильного пятиугольника. Точка зенита находится около δ Цефея.

Линия, делящая небесный свод пополам и проходящая через точку зенита и точки севера и юга на горизонте, называется  небесным меридианом.  Это одна из важнейших линий на небе. По отношению к ней измеряют координаты (горизонтальные и экваториальные) звёзд и определяют время. Попытайтесь внимательно проследить, через какие созвездия проходит небесный меридиан в это время.

Вблизи зенита на юго-западе виден Крест созвездия Лебедя с ярким Денебом (α), а чуть ниже – созвездие Лиры с яркой Вегой (α). Едва заметный Ковш Малой Медведицы ничем не выделен. Только Полярная звезда одиноко сияет вблизи Полюса мира. На западе, вблизи зенита, вокруг Малой Медведицы извивается созвездие Дракона. Голова Дракона – маленький неправильный четырёхугольник из звёзд β (Растабан, переводится, как голова дракона), γ (Элтанин), ξ (Грумиум) и ν (Кума) – наиболее заметная часть созвездия, расположенная как раз посередине между Ковшом Малой Медведицы и ярчайшей звездой северного неба Вегой. Если вы найдёте Голову Дракона, то вам будет нетрудно проследить и за всеми остальными звёздами этого, в общем, довольно незаметного созвездия. Внутри наиболее заметной петли созвездия Дракона, как раз посередине между звёздами ξ и ς, находится Северный полюс эклиптики. Вокруг оси, проходящей через полюс эклиптики и Солнце, происходит вращение Земли вокруг Солнца. Точно в полюсе эклиптике находится заметная в школьный телескоп планетарная туманность NGC6543, блеск которой около 11,7^m.

Созвездия вблизи зенита

Самое заметное созвездие вблизи зенита, которое кульминирует в данное время, – Пегас. Астеризм Большой Квадрат Пегаса состоит из трёх звёзд, принадлежащих этому созвездию (α – Маркаб, β – Шат, γ – Альгениб), и четвёртой (Альферац) – из созвездия Андромеды. Имена эти означают: Маркаб – повозка, телега или просто то, на чём ездят; Шат, по-видимому, искажённое слово саид – рука или плечо; Альгениб происходит от слов сиррат аль-фарас, что означает пупок лошади.

Созвездия над южной частью горизонта (на широте Москвы)

Большой Квадрат Пегаса и цепочка из трёх сравнительно ярких звёзд, вытянувшаяся на северо-восток, которая вместе с Альферацем представляет созвездие Андромеды, по форме напоминает увеличенную Большую Медведицу. В большинстве звёздных атласов Пегаса изображают в виде передней половины коня с крыльями. К западу от него расположено едва заметное созвездие Малого Коня. Оба эти созвездия упоминались с глубокой древности, хотя, как показали исследования, во времена Архимеда созвездия Малого Коня на небе не существовало.

Его трудно найти не только из-за слабой яркости звёзд, но и из-за того, что оно, как и южное созвездие Резца, является самым маленьким на небе.

В III в. до н.э. Эратосфен писал о созвездии Пегаса, ссылаясь на Еврипида: «…это Меланнипа, дочь Хирона. Её вероломно соблазнил Эол, и она, видя, что живот её начинает расти, скрылась в горах. В самый час родов туда пришёл разыскивавший её отец, и она, застигнутая врасплох, стала молить о превращении, лишь бы не быть узнанной. Так она и превратилась в кобылицу, и Артемида, отдавая должное её и отцовскому благочестию, поместила Меланнипу среди созвездий — там, откуда её не видно Кентавру (т.к. он, считается, и есть Хирон). Задняя часть её неразличима, чтобы нельзя было распознать, что это женщина. Она содержит звёзды: на ноздрях две тусклые; на голове одну; на щеке одну; на обоих ушах по одной тусклой; на шее четыре, из которых ярче всех та, что ближе к голове; на плече одну; на груди одну; на хребте одну; на пупе одну яркую, самую крайнюю из звёзд; на передних коленах две; на обоих копытах по одной». Так что у вас есть возможность проверить и сравнить описание этого созвездия в III в до н.э. с тем, что видно на небе.

Большой Конь стал называться Пегасом во времена Римской империи. У арабов созвездие так и сохранилось под названием Большой Конь – Аль-фарас Аль-азам. Как рассказывает известный астроном К.Фламмарион, возможно, отрубленная лошадиная голова является забытым следом жертвоприношений этих животных, существовавших в Египте и Китае. Самая яркая в созвездии Пегаса – звезда красного цвета Эниф (ε, 2,54^m), а звезда Маркаб (α) имеет блеск 2,57^m, как видим, хоть ненамного, но слабее. Довольно яркая звезда Шат (β) является полуправильной переменной, блеск которой меняется от 2,4^m до 2,8^m без выраженного периода.

Западнее и чуть выше звезды Эниф и на таком же расстоянии от Малого Коня расположено яркое шаровое скопление звёзд M15. В бинокль можно различить круглое светящееся туманное пятнышко. В школьный телескоп в тёмную и ясную ночь можно увидеть, что это совсем круглое пятнышко имеет очень яркую сердцевину, а к краям по всем направлениям яркость постепенно падает. Диаметр этого скопления 7′, а звёздная величина 7^m.

Это одно из самых необычных из известных шаровых скоплений. В нём насчитывается около 6 млн звёзд. При расстоянии до скопления 14 кпк его линейный диаметр составляет около 11 пк. Плотность звёзд очень высокая – среднее расстояние между ними около 10 000 а.е., а в центре скопления ещё на порядок–два меньше. (Напомню, что в окрестностях Солнца среднее расстояние между звёздами около 1 пк или 200 000 а.е.) При такой концентрации звёзды сильно взаимодействуют друг с другом, что приводит к постепенному «испарению» скопления: быстрые звёзды покидают его, а само скопление сильно уплотняется к центру. Именно это и наблюдается в скоплении M15, что вместе с отсутствием молодых горячих звёзд и газа, из которого могли бы образовываться новые звёзды, указывает на его большой возраст. Астрономы научились довольно точно определять возраст скоплений. Оказалось, что M15 – одно из самых старых, ему около 15 млрд лет (по некоторым оценкам, 18 млрд лет). По современным представлениям, возраст Вселенной, оценённый по наблюдаемому разбеганию галактик, составляет почти 13 млрд лет. То есть возраст скопления М15 превышает возраст наблюдаемой Вселенной. Это очень странный результат! Многие астрономы видят в этом противоречии указание на необходимость пересмотра всей современной теории строения и эволюции Вселенной.

Что касается созвездия Андромеды, то в нём обратите внимание на туманность Андромеды – гигантскую спиральную эллиптическую галактику, ближайшую соседку Млечного Пути, находящуюся на расстоянии около 2 млн св. лет. Её блеск +4,8^m, так что при хороших погодных условиях галактику можно увидеть невооружённым глазом в виде туманного пятнышка, чуть выше звезды ν Андромеды. Туманность Андромеды похожа на наш Млечный Путь, её диаметр составляет почти 100 000 св. лет, что всего в 20 раз превышает её размеры. Напомню, что расстояние между звёздами в окрестностях Солнца составляет около 4 св. лет, т.е. почти в 30 млн раз больше типичного диаметра звезды. Поэтому при изучении физики звёзд мы пренебрегаем гравитационным влиянием звёзд друг на друга и рассматриваем их как точечные тела. При изучении характера движения звёзд можно пренебречь процессами столкновения между ними. Но при изучении физики галактик этого делать нельзя. Из-за малости расстояний между галактиками они часто сталкиваются, а гравитационное взаимодействие сильно влияет на их структуру и эволюцию. Примером служит галактика NGC6240, представляющая собой сливающиеся галактики (см. фото). Этот снимок – результат наложения нескольких снимков, полученных на космическом ИК-телескопе им. Спитцера, и на космическом телескопе им. Хаббла в видимом диапазоне с применением синего и зелёного фильтров. В ИК-диапазоне основной вклад даёт пыль галактики, а в оптическом диапазоне прослеживается излучение звёзд и горячего газа. На приведённом снимке мы видим космическую катастрофу – столкновение двух гигантских галактик, удалённых от нас на расстояние 400 млн св. лет в направлении созвездия Змееносца. Приливы, которые вызвала сила гравитации при столкновении, исторгли из них гигантские хвосты, состоящие из звёзд, газа и пыли. Это столкновение также стимулировало бурный процесс звёздообразования в галактиках. Интересно отметить, что из-за большого расстояния между звёздами при столкновении галактик звёзды в них практически не сталкиваются. А вот облака газа и пыли сталкиваются, порождая ударные волны сжатия, в которых и возникают благоприятные условия для образования звёзд. По современным представлениям, в ядрах этих галактик находятся массивные чёрные дыры, и при столкновении они сливаются в одну сверхмассивную чёрную дыру. В конце концов эти две галактики сольются в одну большую галактику. Видимый размер этой системы составляет около 300  000 св. лет, что почти в 3 раза превышает размер Млечного Пути.

Изучению сталкивающихся галактик в последнее время астрономы уделяют большое внимание. Слияние галактик (иногда этот процесс называют каннибализмом галактик), пожирание одной галактики другой, – очень распространённый процесс во Вселенной. Это и неудивительно, учитывая относительно малые расстояния между ними. Особенно этот процесс заметен в скоплениях галактик, где галактики расположены существенно ближе друг к другу. Есть веские основания считать, что такие крупные галактики, как Млечный Путь, туманность Андромеды и др. образовались в результате слияния более мелких галактик.

Современные космические рентгеновские и гамма-телескопы нацелены на изучение таких сталкивающихся галактик, т.к. слияние массивных чёрных дыр, которые должны происходить в них, характеризуются мощными процессами энерговыделения в этих диапазонах длин волн. Большие надежды астрономов связаны с возможностью обнаружения гравитационных волн, которые генерируются при слиянии массивных чёрных дыр. Их наблюдения позволят не только убедиться в существовании самих гравитационных волн, но и заглянуть в глубинные процессы взаимодействия вещества с сильным гравитационным полем.

Если встать лицом к северу, то низко над горизонтом, несколько западнее, увидим семь звёзд около 2^m созвездия Большой Медведицы, которые очерчивают контур как бы большой телеги. Из-за суточного вращения небесной сферы кажется, что телега катится по горизонту. У многих народов древности астеризм Ковш этого созвездия назывался колесницей: в странах Европы – Колесницей Давида или Колесницей Артура, в Древнем Риме – Пластурум (телега), но вместо трёх лошадей римляне впрягали в телегу трёх быков.

Созвездия над северной частью горизонта (на широте Москвы)

Продолжив прямую, соединяющую Мерак (β) и Дубхе (α), вверх, на расстояние, в 5 раз превышающее расстояние между этими звёздами, мы увидим Полярную звезду, ярчайшую в созвездии Малой Медведицы, очень похожем на Большую Медведицу.

Созерцание звёзд Большой Медведицы наводит на интересные мысли о том, что мировоззрение людей каждой эпохи формируется благодаря не только практической деятельности на земле, но и астрономическим наблюдениям. Скорее всего, именно наблюдения звёздного неба привели к развитию способности мыслить. Действительно, объединение ярких звёзд в геометрическую схему – созвездие – и сопоставление этой схеме реального животного означает формирование образного мышления. Первые созвездия появились не позднее 12 тыс. лет тому назад. В пользу этого говорит тот факт, что древние жители Сибири и Северной Америки семь ярких звёзд Большой Медведицы объединили в одну группу и дали ей схожие «медвежьи» названия. Такое совпадение могло произойти только в случае общения жителей Азии и Америки, когда ещё не было Берингова пролива, который образовался в десятом тысячелетии до н.э.

При дальнейшем развитии ум человека сам пришёл к абстрактным образам и вопросам об устройстве мира и роли человека в нём. Обобщение опыта использования геометрических схем на небосводе и живописных образов земных предметов привело к появлению письменности и искусства счёта. Например, схематическое изображение созвездия Тельца (∀) послужило прообразом буквы «А» в языках индоевропейской группы.

Благодаря своему особому статусу Большая Медведица всегда привлекала пристальное внимание древних астрономов. Неудивительно, что большинство наиболее ярких звёзд имели свои названия. Отметим несколько менее знакомых нам: ξ – Алула Аустралис (Первая Южная), ν – Алула Бореалис (Первая Северная), ι – Талитха (Третья), µ – Тания Аустралис (Вторая Южная), ν – Тания Бореалис (Вторая Северная). Когда древний астроном читал в трактате о необходимости наблюдений за прохождением звезды Алула Бореалис через верхнюю кульминацию, то он по рисунку созвездия представлял себе, что она находится чуть севернее Алулы Аустралис, положение которой он хорошо знал. Современный астроном в этом не нуждается, он знает, что двойная звезда Алула Бореалис имеет координаты: α = 11ч 18м 29с, δ = +33° 05′ 39″ (на 2000 г.). Он выставляет эти координаты на координатные круги своего телескопа и видит звезду.

Две крайние звезды в Хвосте Большой Медведицы (Мицар – ς – и Бенетнаш – η) указывают на яркую звезду Арктур (α Волопаса), которая вот-вот уйдёт под горизонт на северо-западе. Созвездие Волопаса (Bootes) очень напоминает по форме раскрытый парашют.

Планеты

Меркурий движется рядом с Солнцем по созвездию Льва, 5 ноября произойдёт его нижнее соединение, поэтому в этом месяце он не виден.

Венера (–3,7^m) движется по созвездиям Девы и Весов, планету можно увидеть утром в течение часа в начале месяца и 15 мин в конце.

Марс (–0,5^m) движется по созвездию Рака и виден всю ночь.

Юпитер (–2,2^m) движется по созвездию Козерога и виден вечером до полуночи.

Сатурн (+1,0^m) движется по созвездию Девы недалеко от Венеры, его можно увидеть в течение почти 4 ч перед рассветом.

Уран (–5,8^m) движется попятно по созвездию Рыб и виден всю ночь. Самое время попытаться разглядеть Уран невооружённым глазом. Для этого воспользуйтесь звёздной картой и перед наблюдениями побудьте в полной темноте около получаса с отрытыми глазами, чтобы максимально адаптироваться к слабым источникам света. В телескоп планета, вращающаяся на боку, представляется зеленоватой горошиной. Но чтобы её разглядеть, необходимо увеличение 80 крат и выше.

Нептун (+7,9^m) движется попятно по созвездию Козерога, в нескольких градусах севернее звезды Дельта этого созвездия, в первой половине месяца виден вечером и ночью в течение 4–5 ч, а во второй половине – вечером в течение 3–4 ч. Планету можно найти в телескоп с помощью подробной карты звёздного неба.

---

Звёздные карты и описания звёздного неба даются примерно на 20^ч 15 ноября в Москве.