Астрономия

Звёздное небо в декабре

В первой половине месяца Солнце движется по созвездию Змееносца, переходя 18 декабря в созвездие Стрельца, а 21 декабря – из зодиакального знака Стрельца в знак Козерога. 21 декабря в 1^ч 20^м Солнце пересекает точку зимнего солнцестояния и с этого момента наступает астрономическая зима. 1 декабря 2009 г. – 2 455 167-й юлианский день, Солнце всходит на широте Москвы в 8^ч 37^м, а заходит в 16^ч 00^м, истинный полдень наступает в 12^ч 19^м, так что продолжительность ночи составляет 16 ч 37 м. 31 декабря – 2 455 197-й юлианский день, восход Солнца в 9^ч 01^м, заход – в 16^ч 03^м, полдень – в 12^ч 33^м, продолжительность ночи около 16 ч 58 м. С учётом продолжительности гражданских и астрономических сумерек к астрономическим наблюдениям можно приступать после 18^ч.

Опишем вид звёздного неба около 20^ч по московскому времени на широте Москвы. По сравнению с ноябрём небесная сфера со звёздами повернулась примерно на 30° вокруг Полярной звезды в западном направлении. По этой причине из созвездий, звёзды которых составляют Летне-Осенний Треугольник, только Лебедь с ярким Денебом хорошо заметен на северо-западе низко над горизонтом. Созвездие Лиры почти касается горизонта, а Орёл с ярким Альтаиром уже зашёл. Зато на востоке взошли новые созвездия: Ориона, Малого Пса, Близнецов. Телец и Возничий поднялись ещё выше.

Приступая к наблюдениям, необходимо, в первую очередь, сориентироваться по сторонам горизонта. Для этого найдём Полярную звезду. Так как созвездие Малой Медведицы, в которой она находится, состоит из слабых звёзд, которые в крупных городах из-за большой освещённости неба трудно найти, то её поиск начнём с Большой Медведицы. Это созвездие всегда видно над горизонтом; семь его ярких звёзд, расположенных в форме ковша, легко обнаружить на небе. Если вы увидели это созвездие, которое в данное время расположено сравнительно низко над северной частью горизонта, то по крайним звёздам Ковша – β (Мерак) и α (Дубхе) – легко отыскать Полярную звезду. Двигаясь взглядом в этом направлении дальше, легко обнаружить уже знакомое нам созвездие Цефея, а рядом с ним – почти над головой, в зените – более красивое и приметное, по расположению звёзд напоминающее букву W, созвездие Кассиопеи.

Итак, встанем спиной к Полярной звезде. Перед нами на горизонте юг, за спиной – север. Звёзды и созвездия, которые находятся вблизи линии, проходящей через Полярную звезду, точку зенита (прямо над головой) и точку юга, образуют линию, называемую небесным меридианом. Указанные звёзды и созвездия находятся выше всего над горизонтом, и их лучше всего наблюдать.

Созвездия над южной частью горизонта (на широте Москвы)

На небесном меридиане над точкой юга светила и созвездия находятся в верхней кульминации. Самые заметные из них – Кассиопея, Андромеда, а на самом юге, низко над горизонтом – Кит. Цепочка звёзд Андромеды указывает на созвездие Персея. А несколько севернее и западнее – знакомый нам пятиугольник созвездия Цефея.

Cейчас самое удобное время для наблюдения созвездия Андромеды, которое расположено вблизи зенита. Здесь, над звездой β, рядом с ν Андромеды при хороших условиях в безлунную ночь можно невооружённым глазом различить туманное пятнышко – знаменитую туманность Андромеды (М31). Впервые эту туманность описал арабский астроном Аль Суфи в Х в., которому она представилась как «маленькое небесное облачко». А современник Галилея, направивший свой небольшой телескоп на эту странную туманность, писал: «Её яркость возрастает по мере приближения к середине. Она походит на зажжённую свечу, если на неё смотреть сквозь прозрачную роговую пластинку».

Созвездия вблизи зенита

Знаменитый учёный Эдмун Галлей, друг и соратник И.Ньютона, с именем которого связана знаменитая комета, писал, что это и другие небольшие пятна «не что иное, как свет, приходящий из неизмеримого пространства, находящегося в странах эфира и наполненного средою разлитой и самосветящейся». А религиозно настроенные астрономы уверяли, что в этом месте небесная хрустальная твердь несколько тоньше, и потому отсюда на грешную землю изливается неизреченный свет царствия небесного.

Так что попробуйте и вы найти эту туманность, которая имеет блеск почти 4^m. На фотографии, полученной в современный телескоп, она видна как гигантская спиральная галактика. То, что это не наша галактика, было доказано только в 20-х гг. прошлого столетия, а то, что эта туманность – гигантский остров во Вселенной, содержащий свыше 100 млрд звёзд и находящийся за пределами Млечного Пути, – только в 1924 г., когда с помощью нового 100-дюймового телескопа обсерватории Маунт-Вилсон (США) удалось разделить эту туманность на отдельные звёзды и определить расстояние до неё – около 2 млн св. лет. Это самая близкая к нам и похожая на наш Млечный Путь гигантская спиральная галактика.

В созвездии Андромеды находится очень красивая тройная звезда Аламак (γ Андромеды). Главная, жёлтая с оранжевым оттенком звезда 2^m имеет на расстоянии 10″ спутник 5^m. Спутник – горячая голубоватая звезда – в свою очередь состоит из двух звёзд, разделённых расстоянием 0,3″. Разделить последнюю пару в небольшой школьный телескоп не удастся. Период её вращения около 56 лет. Является эта пара спутником главной звезды или эта близость случайна, неизвестно, но в телескоп γ Андромеды выглядит очень эффектно.

Непосредственно под Андромедой заметен вытянутый треугольник из трёх звёзд – созвездие Треугольника. Опытный наблюдатель при хороших условиях может насчитать в нём 15 видимых невооружённым глазом звёзд.

Созвездие Треугольника расположено чуть выше созвездия Овна с характерной тройкой своих звёзд α (Хамаль), β (Шератан) и γ. Последняя слабее первых двух, является физической двойной. Обе звезды похожи друг на друга, имеют бело-голубой цвет. Угловое расстояние между ними 8″, их легко наблюдать в небольшой школьный телескоп.

А вот как описывал это созвездие Эратосфен из Кирены в III в. до н.э.: «Оно располагается над головой Овна. Овен весьма тускл, над ним отчётливо видна начальная буква имени Зевса (Дия) ∆. В небесах её поместил Гермес, установивший порядок созвездий.

Кое-кто полагает, что в этом звёздном треугольнике кроется причина особого расположения земель Египта, при котором Нил ограничил страну именно таким образом, чтобы одновременно составлять её защиту, делать её более удобной для посевов и облегчать сбор плодов.

Он содержит три яркие звезды, по одной на каждом углу».

Примерно на половине расстояния между звёздами α Треугольника и β Андромеды в небольшой телескоп можно увидеть туманное круглое пятнышко (6,7^m) небольших размеров – спиральную галактику М33, одну из ближайших к нам. В отличие от туманности Андромеды туманность М33 мы наблюдаем плашмя, она имеет клочковатую структуру и две раскрученные спирали. В ней почти в 100 раз меньше звёзд, чем в туманности Андромеды.

Ярчайшая звезда созвездия Андромеды Альферац (α) входит в состав гигантского небесного астеризма Большой Квадрат Пегаса – части созвездия Пегаса. Пегас и Андромедa образуют как бы гигантский ковш.

Под Андромедой, несколько западнее созвездия Овна, находится хорошо знакомое нам созвездие Рыб. Непосредственно над точкой юга расположена звезда α Рыб – узел той ленты, которой связаны между собой две небесные рыбы. От неё расходятся две цепочки звёзд: одна на север – к звезде β Андромеды, а другая – на запад. К первой цепочке привязана та Рыба, которая пытается укусить Андромеду, а вторая тянется к Рыбе на спине Пегаса.

До нас сохранились описания созвездий этой части неба, которыми пользовались древние вавилонские астрономы эпохи царя Хаммурапи (1792–1750 гг. до н.э.). Так, группа звёзд созвездия Андромеды (γ) и Треугольника (β и α) входила в созвездие Апин (Соха). Части Андромеды (β, δ и ν) и Рыб представляли созвездие Ануниту (Жительница Неба), созвездие Овна представлялось созвездием Ли-Хун-Го (Работник). Западная Рыба входила в состав созвездия Сим-Мах (Большая Ласточка). Звёзды Большого Квадрата Пегаса представляли собой созвездие И-ику (Поле).

В этот последний месяц 2009 г., объявленного ООН годом астрономии в честь знаменательного события – первых астрономических наблюдений в телескоп, проведённых Г.Галилеем в 1609 г., следует обратить внимание на планету Сатурн. Сатурн сейчас как раз находится в созвездии Девы. Галилей в 1610 г., наведя свой телескоп на эту планету, увидел что-то странное. Ему казалось, что с противоположных боков планеты выступают два шара. В ожидании, пока ему удастся объяснить это явление, он назвал Сатурн тройчатным телом и объявил об этом своём открытии своеобразной анаграммой:

«Smaisnermiclmbpobtalevmibvneuvgttaviras».

Кеплеру очень хотелось разгадать загадку, и он составил из этих букв фразу, оказавшуюся пророчеством: «Salve umbestinium geminata Martia proles!» (что означает «Привет вам, близнецы, порождение Марса»). Он полагал, что Галилей открыл два спутника Марса, в существовании которых он был уверен. Но впоследствии Галилей восстановил порядок букв, так что получилось: «Altissimum planetam tergeminum observavi» («Самую высокую из планет я наблюдал в виде тройчатки»). «Когда я наблюдаю Сатурн, – писал он впоследствии к посланнику великого герцога Тосканского, – то средняя звезда кажется мне самой большой; две другие, расположенные одна на востоке, а другая на западе, по линии, не совпадающей с направлением зодиака, по-видимому касаются её. Это как будто два служителя, помогающие старому Сатурну совершать свой путь и остающиеся постоянно по обе стороны. При меньшей трубе (меньшем увеличении) звезда кажется удлинённою в виде оливки».

Вернувшись через некоторое время к наблюдениям Сатурна, он ничего не обнаружил по обе стороны от него. Повторные наблюдения также ни к чему не привели. Он совершенно растерялся и подумал, что был введён в обман стёклами своего телескопа. Глубоко разочаровавшись, Галилей перестал заниматься Сатурном. Как мы знаем, ему просто не повезло: как раз в 1612 г. Земля проходила через плоскость колец Сатурна, которые тогда представлялись как узкая полоска, недоступная наблюдениям в тогдашний галилеев телескоп. И только через 50 лет, в 1659 г., Х.Гюйгенс сообщил об открытии кольца вокруг планеты. Первый рисунок кольца он сделал в 1657 г. И точно так же скрыл своё открытие под анаграммой:

«aaaaaa, cccc, d, eeeee, g, h, iiiiiii, llll,mm, nnnnnnnnn, oooo, pp, q, rr, s, ttttt, uuuu».

Только через три года он объявил, что эта анаграмма означала: «Annulo cingitur tenui, nusquam cohaerente, ad eclipticam inclinato» («Он окружён тонким кольцом, не прикасающимся к нему и наклонённым к эклиптике»).

На фотографии представлены виды Сатурна с 2004 по 2009 гг. (справа налево). В сентябре 2009 г. Земля прошла через плоскость кольца, и астрономы наблюдали его с ребра, – практически кольца не было видно. Именно по этой причине Галилей не увидел кольца в 1612 г. и подумал, что он ошибся. На снимках нам представлен южный полюс планеты, в дальнейшем условия видимости кольца опять улучшатся и планета повернётся к нам северным полюсом.

Совсем над южной точкой горизонта располагается созвездие Кита, того самого чудовища, которого морской бог Посейдон наслал на Эфиопию и которое должно было погубить красавицу Андромеду. Знаменита долгопериодическая переменная звезда Мира (o Кита), которая в максимуме блеска имеет вторую звёздную величину, а в минимуме становится совсем невидимой для невооружённого глаза. Зато хорошо видна ярчайшая звезда этого созвездия Менкара (α Кита). На голову Кита с яркой звездой b указывает восточная сторона Большого Квадрата Пегаса – звёзды α и γ.

Ниже Персея бросается в глаза красивая группа из семи звёзд – Плеяды, – несколько ниже и восточнее заметна яркая оранжевая звезда Альдебаран – ярчайшая в созвездии Тельца. Вблизи Альдебарана заметно звёздное скопление V-образной формы – Гиады.

На западе, низко над горизонтом, ещё можно увидеть Летне-Осенний Треугольник из звёзд Денеб (α Лебедя), Вега (α Лиры) и Альтаир (α Орла).

В созвездии Лиры находится планетарная туманность Кольцо. На фотографии, см. начало статьи, представлена другая планетарная туманность – Бабочка, – находящаяся на расстоянии 4000 св. лет в созвездии Скорпиона. В центре ядра туманности находится звезда белый карлик с температурой поверхности около 100 000 К. Такая звезда в основном излучает ультрафиолет. Она окружена плотным кольцом пыли, через которое УФ-излучение не проходит, и мы не видим самой звезды. Но излучение свободно выходит вдоль перпендикулярной оси кольца и возбуждает свечение газа, окружающего туманность. Именно это свечение газа мы и видим в форме крыльев бабочки. Отметим, что когда наше Солнце будет умирать примерно через 5 млрд лет, оно также пройдёт через стадию планетарной туманности, сбрасывая свои внешние слои.

Над северной частью горизонта мы видим в нижней кульминации (т.е. пересекающие небесный меридиан между точкой севера и Полюсом мира) Большую Медведицу, Хвост Дракона и Малую Медведицу. На северо-западе начинают заходить под горизонт Геркулес, Северная Корона и Волопас. Высоко над Геркулесом хорошо заметна Голова Дракона. На северо-востоке восходят Близнецы, в которых сейчас находится Сатурн, и высоко поднялся Возничий с яркой Капеллой.

Созвездия над северной частью горизонта (на широте Москвы)

 

Планеты

Меркурий движется по созвездию Стрельца, 18 декабря произойдёт наибольшая восточная элонгация, когда Меркурий будет отстоять от Солнца почти на 20° вдоль эклиптики. Несмотря на это, увидеть планету очень трудно, лучше попытаться сделать это в последней декаде месяца в течение десятка минут.

Венера движется вблизи Солнца и поэтому не видна.

Марс движется по созвездию Льва, меняя прямое движение на попятное 21 декабря. Блеск планеты около –0,5^m, она видна всю ночь, начиная с 20 ч вечера.

Юпитер движется по созвездию Козерога, он виден только до половины девятого вечера, блеск –2,2^m.

Сатурн движется по созвездию Девы, блеск 1^m, он виден с полуночи и до утра. В декабре спутник Титана проходит по диску планеты. В школьные телескопы можно попытаться увидеть этот самый крупный спутник Сатурна, ну и, конечно, понаблюдать кольца.

Уран движется по созвездию Водолея, меняя прямое движение на попятное после стояния 2 декабря. Во второй декаде декабря планета переходит в созвездие Рыб. Блеск +5,9^m, планету можно попытаться увидеть низко над горизонтом после полуночи и до утра. Диск планеты составляет около 4″, так что нужен телескоп с увеличением свыше 80.

Нептун движется по созвездию Козерога, блеск около 8^m, так что для наблюдений необходимы достаточно крупный телескоп и подробная карта звёздного неба.

---

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