Астрономический масштаб
Ближайшие соседи
Созвездие Ориона
Астрафайр – галактический центр
Галактика Андромеды
Наблюдения неба

Иногда друзья просят меня рассказать о звездах. И я с большим увлечением рассказываю то, что знаю об этом. Мне было 12-13 лет, когда с упоением читал сложные книги по астрономии, а вечерами выходил смотреть на звездное небо. В этом возрасте память запечатлевает образы ярко и надолго. Астрономия увлекала меня особенно сильно, ведь тогда только она удовлетворяла эту страсть к неземному , к звездам. Наверное, позже ее место заменила вера.

Вещи, о которых пойдет речь, редко нужны в практической жизни. Их не намажешь на хлеб, не положишь под голову вместо подушки и не оденешь в холодную погоду. Вы нечасто встретите человека со специальностью «астроном». Не стала эта наука и моей специальностью. И все же, вновь и вновь, обращаясь туда, в ночное небо, полное светящихся миров, замирает душа. Порой бывает достаточно одного взгляда, чтобы остановились, замерли все суетные мысли, вдохнуть этого простора, взять в себя частичку огромного мира.

Настолько огромного, что многие даже и не подозревают.

Астрономический масштаб

Насколько же он огромен – звездный мир?

В разговорах и в газетах нам часто встречается такое выражение – астрономический масштаб. Понятно, что имеется в виду что-то, обладающее колоссальным размахом. Но что такое астрономический масштаб в действительности?

Когда я смотрю на Сириус – самую яркую звезду неба, я вижу свет, который шел до моих глаз восемь с четвертью лет. Восемь лет с самой большой из возможных в мире скоростей. А вот, немного выше и правее Сириуса другая жемчужина зимнего неба – голубой сверхгигант Ригель, бета Ориона. Он кажется нашему глазу чуть менее ярким. Но его свет шел до нас около тысячелетия. Говорю «около» – потому что современная наука не нашла еще точного способа измерения расстояния до столь удаленных звезд.

Тысяча лет со скоростью триста тысяч километров в секунду – вот одна из величин астрономического масштаба. Но сотнями и тысячами световых лет измеряются расстояния в окрестностях Солнца. В Галактике и за ее пределами цифры на несколько порядков больше.

Кстати, вы помните, чему равен световой год?

Помню, как в детстве, столбиком, без калькулятора – его тогда еще не было у меня – я перемножал триста тысяч на число секунд в часе, потом на число часов в сутках, да еще на число дней в году. Цифра получалась впечатляющей, из тринадцати знаков. (Тогда мне было лет восемь, и я гордился, что знаю такие большие цифры.)

Ближайшие соседи

Самое скромное из межзвездных расстояний – 4,25 светового года – между солнцем и его ближайшими соседями – тройной звездой Толиман (альфа Центавра)

Созвездие Центавра не видимо в северном полушарии.

Звезда это необычная, примечательная. На самом деле даже не звезда, а звездная система. Толиман состоит из двух звезд – желтой и оранжевой ( Толиман А и Толиман В), которые вращаются вокруг общего центра масс с периодом около 80 лет. На большом расстоянии от них находится маленькая красная звездочка, которая делает оборот вокруг двух более ярких за десятки тысячелетий.

Именно эта звездочка находится чуть ближе к нашему Солнцу, поэтому ее еще называют Проксима Центавра. Но «проксима» - это не буква греческого алфавита, это слово «ближайшая». Ближайшая к нам звезда представляет собой красный карлик, маленький и холодный, который вряд ли может удержать рядом с собой планеты. Но вот обе яркие звезды Толиман А и Толиман В похожи на наше Солнце.

В два раза дальше находится Сириус, тоже двойная звезда. Маленький красный карлик рядом с яркой белой главной звездой виден лишь в телескопы.

В 12 световых лет от Солнца лежит воспетая Высоцким тау Кита.

Эта звезда действительно напоминает по своим свойствам нашу. Даже по представлениям современной науки, жизнь вблизи таких звезд возможна. Когда мне было 12 лет, я читал книгу Феликса Зигеля «Сокровища Звездного Неба», и помню, как с особенным удовольствием вчитывался в строки «эта звезда спектрального класса G, похожая на наше солнце. И кто знает – может быть, на планетах этой звезды есть жизнь…»

Такие строки попадались не так часто… На каждые 100 звезд приходится примерно одна, похожая на наше Солнце.

Кроме тау Кита в окрестностях Солнца это менее известные кси Волопаса, 61 Лебедя…

Помню, с каким замиранием я запоминал эти названия, представляя себя, что может быть, именно там живут наши соседи по Космосу. Однако поиски жизни на научной основе содержат ограничение - антропный принцип. Предполагается, что жизнь везде в космосе принимает те же формы, что и на Земле. А что, если возможны другие формы? Если жизнь не обязательно привязана к белковой материи, к определенному интервалу температур? Если возможны другие формы организации материи, неизвестные нам сегодня? Да, это звучит как фантастика, но ведь мы допускаем существование души вне тела...

Тогда в Космосе становится намного - намного больше мест, где может быть жизнь.

Созвездие Ориона

На всем небе нет иного созвездия,
которое бы содержало столько интересных
и легко доступных для наблюдения объектов, как Орион

Ф.Ю. Зигель

Из астрономии хорошо известно, что созвездие представляет собой лишь определенный участок звездного неба. Мы видим рядом звезды, до одних из которых лишь несколько световых лет, до других – десятки, до третьих – сотни и даже тысячи. Узор, наблюдаемый нами, на имеет существенного значения, поскольку с любой другой позиции наблюдения он был бы совершенно другим. В этом смысле созвездия не являются структурами, существующими на самом деле.

Некоторые писатели-фантасты плохо знающие астрономию, могут написать такую фразу, как, например «их космический корабль летел в созвездие Близнецов», но это будет явной ошибкой, поскольку лететь в созвездие в принципе нельзя.

Однако из этого общего правила есть и исключения. Некоторые звезды, обычно близкие по яркости и цвету, все же лежат в пространстве рядом (если под словом рядом можно считать десятки световых лет...). Таковы шесть из семи звезд ковша Медведицы - кроме последней, седьмой. Таковы альфа и бета Близнецов - Кастор и Поллукс.

Таковы и большинство звезд самого тианственного и, наверное, романтичного из всех созвездий - Ориона.

Вид созвездия Ориона в небе (слева) и его карта (справа)

Вот что пишет Ф.Ю. Зигель:

Можно ли считать случайным изобилие горячих гигантов в одном определенном районе неба – созвездии Ориона? Конечно, нет. Перед нами типичная О-ассоциация, и ее ядром служит «шестикратная» звезда θ .

…молодость этой ассоциации вытекает также из совершенно других соображений. Проведенные В.А. Амбарцумяном расчеты показывают, что шестикратная звезда «трапеция» Ориона существует не более нескольких миллионов лет.

Созвездие Ориона – это какой-то кипящий «небесный котел», где и в настоящую эпоху рождаются миры, созидаются звезды. Исполинская Орионова туманность, погруженные в нее О- и Т-ассоциации – все это производит впечатление чего-то молодого, недавно родившегося, далекого от равновесия.

Слова эти подтверждают и фотографии.

Туманность Ориона

Расстояние – около 350 пк (1100 световых лет) от Земли.

Плотность светящегося газа в туманности в 10 в 17 степени раз меньше плотности воздуха, но все же намного превышает плотность окружающего космического пространства. Свет туманности вызван процессами люминесценции, которая возбуждается погруженными в нее горячими звездами.

Найти всю эту красоту достаточно легко. Трапеция и туманность Ориона находятся лишь немного ниже пояса Ориона, состоящего из трех звезд. Эти звезды, кстати, носят красивые арабские названия – Альнитак , Альнилам , Минтака . Три звезды, горячие голубые гиганты, напоминают по своим свойствам Ригель (правая нижняя звезда основной фигуры Ориона, самая яркая в созвездии). Все они входят в О-ассоциацию .

Еще один интересный объект находится почти там же, вблизи пояса Ориона. Это так называемая туманность Конская голова. Темные облака космического газа находятся на более светлом, красном фоне, создавая причудливый узор.

Туманность Конская голова в созвездии Ориона

Красноватый участок газопылевого облака освещен звездой, которая находится внутри него, что заставляет газ светиться, образуя силуэт конской головы. Самая яркая звезда на этом изображении – Дзета Ориона (восточная звезда в линии трех звезд, которые образуют пояс Ориона, Минтака ).

Другой объект, так же принадлежащий этому небольшому участку неба, приведен в начале статьи, после заголовка. Это – отражающая туманность Ориона. Это рассеянное скопление туманных звезд находится всего на полградуса севернее туманности Ориона. Группа звезд, видимая невооруженным глазом как одиночный объект - самая северная "звезда" в ручке меча Ориона. Большая часть голубой туманности - рассеиваемый свет звезд. Оба цвета сливаются, давая сиреневые оттенки, что создает заметную и необычную туманность, совершенно не похожую на соседнюю туманность Ориона.

Астрафайр – галактический центр

Так вышло, что большинство из нас имеет очень смутное представление о центре Галактики, в которой мы живем.

Солнце видит каждый из нас, и о нем известно довольно многое. Но если центр планетной системы, которая является нашим домом, знаком нам очень хорошо, то центр Галактики, где вместе с нашим находятся еще 100 миллиардов солнц, большинству людей неизвестен вовсе. Хочется сделать хоть немного, чтобы устранить эту несправедливость.

Расстояние от Солнца до центра Галактики превышает 7 тысяч парсек, или 23-25 тысяч световых лет:

Схема строения нашей галактики - Млечного Пути

Вновь не скажу лучше Феликса Зигеля , поэтому приведу большую цитату из его книги:

…по скоростям звезд можно подсчитать, в каком именно месте земного неба должно быть видно галактическое ядро…

С помощью звездной карты легко выяснить, что точка с этими координатами лежит в созвездии Стрельца. Да, именно в этом созвездии должно наблюдаться величественное ядро Галактики, то массивное скопище звезд, которое своим суммарным притяжением заставляет обращаться вокруг себя остальные звезды Галактики… Галактическое ядро окутано мощными облаками темной пылевой материи, задерживающей видимый свет.

Скопление звезд в направлении галактического центра.

Участок Млечного Пути в созвездии Стрельца

Наиболее темный участок – закрытый облаками космической пыли центр Галактики

Однако та же космическая пыль свободно пропускает невидимое инфракрасное и радиоизлучение. Поэтому удается хотя бы отчасти сфотографировать в инфракрасной области спектра часть галактического ядра, а также изучать это ядро средствами радиоастрономии.

Инфракрасные снимки, сделанные уже в 80-е – 90-е годы, проливают свет на истинное величие галактического центра. Светлый участок в центре этих фотографий имеет несколько световых лет в диаметре. Вся область вокруг него так же является очень светлой, так чтобы выделить собственно участок ядра Галактике приходится применять специальные фильтры, как на рисунке справа 1.

Галактический центр в инфракрасных лучах.

Расстояние от нас – 23 тысячи световых лет. Размер области на фото - около 150 световых лет

Слева: Инфракрасное изображение центральной области нашей Галактики на длине волны 2,2 микрон.
Справа: то же изображение, восстановленное на основе двух фотографий, полученных с использованием
фильтров на длине волны 1,65 микрон (голубой) и 2,2 микрон (красный)

И все-таки очень интересно отыскать на небе тот участок, где под темной пылевой космической вуалью скрыта самая яркая, самая звездная часть нашей Галактики. Если бы межзвездное пространство было совершенно прозрачно, нам не пришлось бы пространными пояснениями указывать местоположение галактического ядра.

Огромное, очень яркое «звездное пятно» в созвездии Стрельца обращало бы на себя всеобщее внимание. Оно занимало бы на небе большую площадь, в сотни раз большую, чем видимая площадь полной Луны. Земные предметы, освещенные галактическим ядром, должны были бы отбрасывать четкие тени.

Природа лишила нас этого великолепного зрелища…

Научную интуицию Феликса Зигеля хорошо дополняет необычное описание русского мистика Даниила Андреева, в котором он рассказывает об увиденном во сне звездном небе одного из параллельных миров:

Вращение планеты вокруг оси проявляется и здесь, и, по-видимому, тогда там стояла ночь, потому что я смутно помню исполненную потрясающего великолепия светящуюся туманность, как если бы предо мной впервые раскрылось явно для зрения творящее лоно нашей вселенной. То был Астрафайр , великий центр нашей Галактики, скрытый ...от нас тёмными облаками космической материи.

Галактика Андромеды

Открытие астронома Эдвина Хаббла в 1924 г. ошеломило не только астрономов. Оказалось, что маленькое пятнышко на звездном небе, еле различимое невооруженным глазом, представляет собой огромную звездную систему, состоящую из миллиардов звезд. Горизонты космоса расширились перед человечеством в очередной раз.

На языке астрономов туманность Андромеды обозначается М31, что означает ее номер в каталоге Месье. Тогда она попала в список наряду со многими звездными скоплениями, лежащими внутри нашей Галактики и не сопоставимыми с ней по размеру. Истинные масштабы «туманности» Андромеды были открыты гораздо позже.

Галактика Андромеды

Расстояние – 520 000 парсек (около 2 млн. световых лет) от Земли

 И навстречу встаёт,    
         как виденье в магическом круге,
    Воплощенный полёт —
         ослепительнейшая мечта —
    Золотая спираль      
        за кольцом галактической вьюги,
    Будто райская даль —
         белым заревом вся залита.

     Будто стал веществом —      
        белым сердцем в её средоточье —
    Лицезримым Добром —
         сам творящий материю Свет;
    Будто сорван покров,      
         и, немея, ты видишь воочью
    Созиданье миров,
         и созвездий, и солнц, и планет.

Даниил Андреев, «Обсерватория. Туманность Андромеды»

Галактика Андромеды имеет около 50 000 парсек в поперечнике и состоит из 300 миллиардов звезд, что в три раза больше, чем в нашей Галактике.

Два спутника галактики Андромеды (их видно на фото) также являются галактиками, хоть и не большими. На языке астрономов они обозначаются М32 и NGG 205. Эти Галактики содержат примерно по миллиарду звезд.

Масштаб видимых явлений поражает. Задумываясь о мире, о бесконечных горизонтах Вселенной, невольно задаешь себе вопрос – что там, еще дальше? Наш мир, наша галактика, ее маленький участок в окрестностях солнца и составляет почти все звездное небо, которое мы видим. Как проникнуть за горизонт?

Наука знает ответ далеко еще не на все вопросы. Нет однозначного ответа и на вопрос «конечна или бесконечна вселенная». По одной из версий вселенная имеет замкнутое пространство, что-то вроде четырехмерного шара. Двигаясь все время в одном направлении, рано или поздно попадешь в ту же точку, из которой ты вышел.

По другой версии границ у Вселенной в пространстве нет.

Наблюдения неба

Если что-то в этой статье вызвало интерес и появилось желание выйти и посмотреть на звезды, вы можете это сделать сейчас, достаточно лишь выбрать вечер с ясной погодой 2. Зимнее небо особенно удобно для наблюдений, так как в нем много ярких звезд.

Главные ориентиры – сияющий Сириус и фигура Ориона над ним, которую невозможно ни с чем спутать. В середине зимы, вечерами они видны невысоко над юго-восточным горизонтом. Выше и правее Ориона находится созвездие Возничего с яркой звездой Капеллой, еще правее – Телец, в котором находится звездное скопление Плеяды, тоже один из самых интересных объектов для наблюдения.

Невооруженным глазом можно разглядеть от шести до десяти звезд в Плеядах, в зависимости от погоды и зрения. :) В бинокль или подзорную трубу видно уже полторы-две сотни звезд, красиво и несимметрично расположенных. Главные из них образуют узор, напоминающий подобие ковша. С Плеядами связано множество легенд у разных народов. В классической греческой мифологии это сестры - дочери титана Атласа и океаниды Плейоны. Огорченные тяжкой участью своего отца, который должен был вечно держать на плечах небесный свод, они покончили с жизнью, но были взяты на небо. В поздних мифах Плеяды становятся небесными нимфами, соединяются узами с богами и рождают знаменитых героев...

Рассеянное звездное скопление Плеяды

Расстояние – 130 пк (420 световых лет)

Плеяды погружены в отражающую туманность, которая выглядит на фото как голубоватая дымка. Эта туманность представляет собой отражение света от частиц в облаке холодного газа и пыли, в которую переместилось скопление. Оно выглядит голубым, потому что крошечные межзвездные частицы рассеивают голубой свет более эффективно, чем длинные волны красной части спектра, и волокнистым, поскольку частицы под действием межзвездного магнитного поля расположились слоями.

А вот так выглядит покрытие Плеяд Луной. Правда, данное изображение смоделировано на компьютере в программе Stellarium, но при наличии некоторой удачи можно почти такими увидеть Плеяды в подзорную трубу.

Вобще, множество интересных явлений поджидает нас на звездном небе - надо только захотеть их увидеть.

Тем, кто решится понаблюдать, остается пожелать лишь хорошей погоды!

Post scriptum

Впрочем, не могу удержаться, чтобы не добавить несколько слов. Свою статью я первоначально писал зимой, и поэтому уделил больше внимания созвездиям, которые видны в зимние месяцы.

Сейчас конец весны, и наступает период, который астрономы любят не очень. Продолжительность ночи становится минимальной, на севере нашей страны наступают белые ночи, а в средней полосе ночью становится чуть светлее. Весенние созвездия - Лев, Волопас, Дева - хоть и красивы, все-таки уступают по количеству больших и ярких звезд небу зимы. Поэтому я не стал писать специальный экскурс для весны (потом пришлось бы сделать это еще для лета и осени) :), а посоветую обратиться к сайту astronet.ru, где еженедельно публикуют обзоры наиболее интересных объектов, которые можно наблюдать невооруженным глазом или в небольшой телескоп.

Кроме того, при написании первого варианта статьи я уделил некоторое внимание планетам, так как яркие планеты искажают привычный узор созвездий и создают затруднения для человека, неискушенного в наблюдениях. Однако писать о планетах дело весьма неблагодарное, так как они весьма быстро изменяют свое положение на звездном небе.

Поэтому сейчас я рекомендовал бы воспользоваться одной из специальных программ по астрономии, которые позволяют увидеть картинку неба на экране компьютера таким, каким оно будет в любой день, в заданный момент времени, например Stellarium или Redshift. Кроме того, можно обратиться к уже готовой звездной карте, ссылка на которую приводится ниже.

Кстати, в прошлом году исполнилась моя мечта детства.

Теперь на лоджии у меня стоит телескоп-рефрактор красивого синего цвета с линзой 120 мм и фокусным расстоянием 1 м. Правда, ему немного не хватает там пространства, и сторона наблюдений не самая удачная - северо-запад, но это все-таки гораздо лучше, чем подзорная труба или бинокль. На этой хвастливой ноте я, пожалуй, закончу. :)

2005 – 2009

Литература

Зигель Ф.Ю. Сокровища звездного неба. – 5-е изд. – М. : Наука, 1986. – 296 с.

Сетевые источники:

http://www.astronet.ru Российская астрономическая сеть.

Справочные данные, статьи, книги, фотографии. Там же публикуются обзоры звездного неба на предстоящую неделю с наиболее интересными объектами наблюдений.

http://www.sccenter.ru/astro/ Ф.Ю. Зигель . Звезды ведут в бесконечность.

Ккнига написана популярным языком, в ней много интересных фактов. Кроме того, она проиллюстрирована большим числом красивых фотографий, которые открываются в отдельном окне.

http://www.astronet.ru/db/map/ Карта звездного неба

Карта обновляется с учетом места и времени суток. Обратите внимание, что время задается по Гринвичу, разница с Москвой зимой – три часа, летом - четыре.

__________________________________________________________

1 - более подробно о галактическом ядре можете прочитать в специально посвященной ему главе книги Феликса Зигеля «Звезды ведут в бесконечность» http://www.sccenter.ru/astro/ch18.htm

2 - первоначальная версия этой статьи для сайта Rozamira.org писалась зимой.