Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Физика»Содержание №23/2009

Астрономия

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

Звёздное небо в январе

рис.11 января – 2 455 198-й юлианский день. Солнце взойдёт в Москве около 8ч 30м по среднему солнечному времени (в 9ч по зимнему московскому), а зайдёт около 15ч 35м, продолжительность дня составит всего 6 ч 35 мин. В конце месяца 31 января (2 455 228-й юлианский день) Солнце взойдёт около 8ч и 8ч 30м, а зайдёт в 16ч 30ми 17ч соответственно по среднему солнечному и зимнему московскому времени. Продолжительность дня в конце месяца уже около 8 ч 30 мин. Сумерки, которые на широте Москвы длятся около 50 мин, удлиняют продолжительность светлого времени суток почти на 1 ч 40 мин. Солнце до 20 января медленно, со скоростью около 1° в сутки, перемещается в восточном направлении по созвездию Стрельца, а затем до конца месяца – по созвездию Козерога. Эти южные созвездия никогда не поднимаются высоко над горизонтом, поэтому Солнце на широте Москвы в этом месяце не поднимается выше 15°, а вблизи Полярного круга вообще едва приподнимается над горизонтом. Луна, которая во время полнолуния находится в противоположной Солнцу точке эклиптики, наоборот, поднимается над горизонтом выше, чем летом. Летом ситуация прямо противоположная: Луна в полнолунии всегда низко над горизонтом.

Выйдем на улицу около 19ч и первым делом найдём Полярную звезду – ярчайшую в созвездии Малой Медведицы. Похожее на неё созвездие Большой Медведицы вы найдёте без труда низко над горизонтом на северо-северо-востоке. Её «хвост» почти точно указывает на север, на Полярную звезду. Для многих кочевых народов она была путеводной на суше, а для мореплавателей – на море. Интересные представления о небе и Полярной звезде мы находим у индейского племени навахо. Около 500 лет назад это племя покинуло северные области Америки и переместилось в суровые и жаркие пустынные земли на севере Аризоны. Им были известны четыре стороны горизонта, Луна, Солнце, звёзды и самая «полезная» звезда во Вселенной – Звезда-Которая-Не-Двигается.

рис.4

Созвездия вблизи зенита

Согласно мифам навахо, Первая Женщина, Первый Мужчина и Койот-обманщик прошли через много испытаний и несчастий в четырёх нижних мирах, пока не добрались до пятого мира. Всем троим не понравился вид ночного неба в пятом мире – очень невыразительный как днём, так и ночью. На небе были только Солнце и Луна – ни звёзд, ни планет. Первый Мужчина, Первая Женщина и Койот решили всё изменить. Койот разбросал по небу мелкую слюдяную пыль, и таким образом появились звёзды. Затем он собрал звёзды в созвездия, а люди нарисовали фигуры созвездий и дали им названия. Первая Женщина помогла Койоту нарисовать различные лица Луне, чтобы она могла менять свой вид в течение месяца.

После этого Первый Мужчина поместил на Полюсе мира Звезду-Которая-Не-Двигается. Первый Мужчина знал, что если люди начнут с этой звезды, они узнают все звёзды. Чтобы помочь найти эту звезду, Первый Мужчина поместил семь звёзд Малой Медведицы рядом с ней. Звезда-Которая-Не-Двигается была на конце «хвоста» Малой Медведицы.

Викинги называли её Путеводной звездой, китайцы – Великим Правителем Небесной Империи, арабы – Аль Киблах, а древние греки – Финикой.

У Эратосфена из Кирены, жившего в III в. до н.э., читаем: «Это так называемая Малая Медведица, а большинство людей именовали её Финикой. Она была в почёте у Артемиды. Не зная, что это Зевс соблазнил Финику, богиня обратила её в зверя, но впоследствии узнав, в чём дело, прославила её: она поместила среди созвездий второе её изображение напротив первого, так что ей выпала двойная честь.

Агасфен же в “Истории Никсоса" рассказывает, что у Зевса была кормилица Киносура, одна из идейских нимф. От неё имя перешло в город, называемый Исты и основанный Никостратом, где и бухта, и место возле города называются Киносурой.

А Арат именует её Геликой, родом с Крита; она была кормилицей Зевса и за это удостоилась чести на небесах.

Она содержит звёзды: на каждом углу прямоугольника по одной яркой; на хвосте три яркие. Всего семь.

Под второй из ведущих звёзд располагается ещё одна, называемая Полярной, поскольку считается, что вокруг неё обращается весь небесный свод».

Найдите эту звезду. На небе нет ни одного объекта, похожего на неё. Она поможет вам найти направление на север и другие стороны горизонта, если вы заблудитесь. Она покажет вам путь домой, как делала это бесчисленное число раз многим путешественникам по всему земному шару.

Встанем лицом на юг, спиной к Полярной звезде, и посмотрим на область вблизи зенита, прямо над головой. Здесь расположены несколько хорошо известных созвездий: Персей, Цефей, Кассиопея и Андромеда. Цепочка звёзд Андромеды как раз указывает на звезду Мирфак (α Персея). Прямо над головой, почти в точке зенита расположена η Персея. Если присмотреться, то рядом с этой звездой можно увидеть два известных рассеянных скопления звёзд – χ и h Персея, – соответственно 4m и 4,5m, содержащие примерно по 300 звёзд каждое.

рис.2

Созвездия над южной частью горизонта (на широте Москвы)

Под Персеем заметна компактная звёздная группа Плеяды – рассеянное скопление из семи молодых и горячих звёзд. К востоку от точки зенита видна яркая звезда Капелла – ярчайшая в созвездии Возничего.

К северо-западу от зенита заметно пятиугольное созвездие Цефея. Знаменитая пульсирующая переменная звезда δ Цефея (цефеида) меняет свой блеск от 3,6m до 4,3m за 5,4 сут. Это самая южная звезда в пятиугольнике. Ярчайшая звезда в этом созвездии Альдерамин имеет блеск 2,6m. На юго-запад от зенита вытянулась цепочка звёзд Андромеды. Аламак (γ Андромеды) – красивейшая двойная звезда, состоящая из звёзд 2,3m и 5,1m, разделённых расстоянием 10″. В небольшой телескоп можно различить их цвет – оранжевый у одной и изумрудно-зелёный у другой. В более сильный телескоп последняя, в свою очередь, разделяется на две звезды, одна из которых сияет голубым, другая – изумрудным.

Звезда Мирак (β Андромеды) находится западнее. От неё вверх тянутся две не очень яркие звезды, около верхней, ν Андромеды, можно различить туманное пятнышко 4,8m – знаменитую туманность Андромеды (М31), гигантскую спиральную галактику. Под γ и β Андромеды различимо слабенькое созвездие, по форме напоминающее вытянутый треугольник, – созвездие Треугольника. Самая интересная достопримечательность в этом созвездии – спиральная галактика М33, хорошо заметная уже в небольшой бинокль. Она расположена почти посередине между α Треугольника и β Андромеды. Так что в этом месяце мы имеем возможность наблюдать две внегалактические туманности – М33 и М31.

Под Андромедой и Треугольником в верхней кульминации (т.е. на небесном меридиане) находится созвездие Овна. Хорошо заметны расположенные рядом две его ярчайшие звезды Хамаль (2,23m) и Шератан (2,72m) – α и β, – красного и белого цветов соответственно.

Непосредственно под звездой Хамаль находится двойная звезда γ  Овна, очень удобная для наблюдений в небольшой телескоп: две звезды 4,2m и 4,5m расположены на расстоянии 8,9″ друг от друга. Название этой звезды Месарсим – искажённое арабское месартим – очень жирная овца. По-древнееврейски это скорее всего священник. Месарсим – первая открытая двойная звезда. Следя в этой части неба за кометой 1664 г., английский астроном Гук, современник Ньютона, заметил, что звезда «состоит из двух маленьких звёзд, очень близких между собой; подобного явления я ни разу ещё не замечал на всём небе». Изучение движения компонент таких звёзд друг относительно друга – единственный прямой способ определения их масс.

Следующие яркие звёзды этого созвездия – ε и δ – продолжаются в восточном направлении, в направлении звёздного скопления Плеяды. Трудно представить в этой группе звёзд баранью голову с рогом, смотрящую назад. Отметим, что бараний рог в античные времена пользовался исключительной славой, т.к. был посвящён Зевсу. Если мысленно постараться соединить линией звёзды β и γ, то, возможно, и возникнет некая ассоциация с бараньей головой. В начале нашей эры Солнце в день весеннего равноденствия находилось в созвездии Овна. С тех пор точка весеннего равноденствия обозначается знаком этого созвездия овен, хотя сейчас она находится в созвездии Рыб. Казалось бы, ничего удивительного нет в том, что именно созвездие Овна оказалось во главе зодиакальных созвездий, т.к. начало весны связано с возрождением природы, а столь полезное в хозяйстве животное, как овца, олицетворяло в античные времена плодородие и будущий достаток в хозяйстве. Овен также называли Юпитером, Амоном, Златорунным Бараном или просто Золотым Руном.

Ещё южнее, почти над точкой юга, расположена неправильная пульсирующая переменная звезда Мира (o Кита). Её блеск меняется от 2,0m до 10,1m в течение почти 332 сут., так что она то делается ярче Дифты и Мекаба (β и α Кита), то вообще исчезает. В минимуме блеска её едва заметишь в школьный телескоп, зато в январе она хорошо заметна и невооружённым глазом.

К западу от Андромеды хорошо заметен Большой Квадрат Пегаса. Правее Овна и Кита находится созвездие Рыб. Двойную звезду η Рыб (3,72m) можно найти на продолжении линии, соединяющей α и β Овна. Непосредственно под Пегасом расположен почти правильный пятиугольник из пяти слабых звёзд, представляющих голову одной из рыбин. Под ней, чуть восточнее, расположена сейчас точка весеннего равноденствия овен – точка пересечения эклиптики с небесным экватором, в которой Солнце бывает 21 марта, в день весеннего равноденствия. Эта точка является основной при построении небесных координат и определении времени.

рис.5

Фотография Большой Туманности в Киле, полученная космическим телескопом Хаббла. Левее центра снимка видна туманность Замочная Скважина, ещё левее, самая яркая точка – звезда Эта Киля [antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap090524.html]

Восточнее небесного меридиана, т.е. восточнее Андромеды, Овна и Кита, расположено созвездие Персея, а левее и южнее – созвездие Тельца. Яркий оранжевый Альдебаран – глаз разъярённого быка (α Тельца) – позволит вам убедиться, что вы правильно нашли это созвездие. Ориентиром может служить также скопление звёзд Плеяды, принадлежащее этому созвездию. Если внимательно присмотреться, то можно заметить, что Альдебаран проектируется на V-образную группу слабеньких звёзд – рассеянное звёздное скопление Гиады. (Ясли). Вершины рогов быка отмечены звёздами Нат (β) и ζ Тельца. Юго-восточнее Тельца поднимается гигантская фигура мифического охотника Ориона. Обращают на себя внимание яркая звезда красного цвета Бетельгейзе (α), внизу – белая звезда Ригель (β), под стать Ригелю голубоватая Беллятрикс (γ).

Через созвездия Возничего и Тельца, между Орионом и Близнецами тянется на юг слабое серебристое свечение Млечного Пути. В южном полушарии, в самой яркой части Млечного Пути, в созвездии Киля, около звезды η (её так и называют – Эта Киля) находится гигантская газо-пылевая туманность NGC3372, известная под названием Большая Туманность в Киле (The Great Nebula in Carina) размером 300 св. лет. удалена она от нас на 7500 св. лет, а внутри этой туманности, где сосредоточено много молодых массивных звёзд и неправильных туманностей с переменными характеристиками, идут активные процессы звёздообразования. Сама звезда Эта Киля является самой мощной в туманности. более того, в 1830 г. она так разгорелась, что стала самой яркой на южном небе. Но потом быстро потускнела и сейчас едва видна. Как оказалось, её масса почти в 100 раз превышает солнечную – максимально возможная масса звёзд. Такие звёзды живут меньше миллиона лет и, по-видимому, она должна взорваться как сверхновая.

Это может случиться и завтра, и через миллион лет. Такая активность звезды заставляет астрономов тщательно следить за ней и её окрестностями. Слева от центра снимка находится тёмная туманность под названием Замочная Скважина – источник мощного лазерного излучения, – в ней также идут активные процессы образования звёзд.

Один из многочисленных гигантских столбов из газа и пыли в этой туманности, показанный на другом снимке, имеет толщину около 2 св. лет. Под действием УФ-излучения окружающих горячих звёзд этот столб газа и пыли испаряется, что хорошо видно по расходящимся голубым струям газа, покидающим поверхность туманности. Туманность не пропускает видимый свет, а хотелось бы заглянуть внутрь. Такая возможность появилась, когда на телескопе Хаббла установили приёмники ИК-излучения, с помощью которых получен снимок внутренних частей этого столба газа. Видите, как непохожи два снимка одной и той же области в разных лучах? На нижнем снимке видны два выброса вещества в процессе образования звезды. Сама звезда не видна даже в ИК-лучах из-за очень большой плотности газа и пыли, окружающих её.

рис.6

Столбы из газа и пыли в видимых (вверху) и ИК-лучах (внизу). На нижнем снимке хорошо видны два джета (выброса), разлетающихся от только что родившейся звезды
[hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/25/image/h/format/web_print/]

Если повернуться лицом на север, то на северо-западе мы увидим созвездие Лебедя и у самого горизонта – звезду Вегу, ярчайшую в созвездии Лиры. Из-под горизонта торчат «ноги» Геркулеса, «тело» которого уже зашло под горизонт. Зато на востоке восходят Лев, Рак и Близнецы.

рис.3

Созвездия над северной частью горизонта (на широте Москвы)

Планеты

Меркурий находится рядом с Солнцем, проходя нижнее соединение. Несмотря на то, что 27 января наступит максимальная западная элонгация планеты (25° к западу от Солнца вдоль эклиптики), Меркурий не виден.

Венера проходит верхнее соединение с Солнцем 12 января, поэтому тоже не видна в этом месяце.

Марс движется попятно по созвездиям Льва и Рака, 29 января – противостояние планеты, но с учётом эллиптичности орбит Земли и Марса минимальное сближение планет (до 100 млн км) произойдёт 27 января. Блеск Марса около 1,2m, он виден всю ночь. Видимый диаметр Марса около 14″, поэтому в школьный телескоп с диаметром объектива около 10 см можно увидеть диск планеты и даже разглядеть полярную шапку.

Юпитер движется по созвездию Козерога, сближаясь с Солнцем, поэтому его можно увидеть низко над горизонтом после захода Солнца (до 19 ч).

Сатурн движется по созвездию Девы, меняя прямое движение на попятное после стояния 14 января, блеск около 0,9m, его можно наблюдать всю вторую половину ночи. Кольцо у планеты довольно узкое, поэтому, возможно, будет легче заметить самый крупный спутник планеты Титан. Интересно понаблюдать, как Титан будет периодически проходить по диску планеты и попадать в её тень, для этого достаточно иметь школьный телескоп. Период обращения Титана вокруг Сатурна около 16 сут, блеск около 8,4m.

Уран движется по созвездиям Водолея и Рыб, его блеск 5,9m, угловой диаметр около 3″, его можно увидеть вечером до 22ч даже в бинокль, правда, для этого нужна карта окрестностей планеты.

Нептун движется по созвездию Козерога, в нескольких градусах западнее Юпитера, его блеск 8m, он виден низко над горизонтом первую половину месяца в течение двух часов.

Метеорные потоки

Наиболее заметный метеорный поток – Квадрантиды, период активности которых 27 декабря–7 января с максимумом активности 3 января (до 35 мет/ч). Радиант в созвездии Дракона, поэтому в вечерние часы находится низко над горизонтом и только под утро поднимается. Метеоры этого потока лучше наблюдать после полуночи.

рис.7


Звёздные карты и описания звёздного неба даются примерно на 19ч 15 января в Москве.