Что мы видим на небе ночью планеты или звезды
Светящаяся точка: звезда или планета?
«Если бы звезды были видны только лишь из одного места Земли, туда бы стекалось больше паломников, чем куда-либо.»
Сенека
Тому, кто не разбирается в астрономии, может показаться, что на звездном небе царит хаос. Между тем ученые давно навели порядок: определили разницу между планетами и звездами, объединили все видимые звезды в созвездия.
Звезды мерцают, а планеты сияют
Еще древние заметили, что на небе есть объекты, непохожие на другие. Пять светящихся точек движутся среди звезд и отличаются от них ровным светом. Это пять видимых невооруженным глазом планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Они находятся к нам гораздо ближе, чем звезды, поэтому мы видим их как диски, а не как мерцающие точки.
Планеты можно наблюдать на небе не только ночью, но и днем. В телескоп — всегда, но бывают дни, когда они видны без оптических приборов. Чаще всего при дневном свете можно увидеть самую яркую из планет Солнечной системы, Венеру. Парадоксально, что Венеру удобнее наблюдать на улицах мегаполисов, а не на открытой местности. Все дело в том, что высотные здания заслоняют Солнце, и его лучи не слепят глаза.
Однажды Наполеон I устроил торжественный парад. Он надеялся, что к нему будут прикованы взоры всех горожан, — но в этот день на небе в полдень сияла великолепная Венера, поэтому все смотрели вверх, а не на блистательного императора
Почему же звезды постоянно мерцают, а планеты сияют ровным светом? Мерцание, дрожание, изменение цвета, вспышки — все эти явления происходят из-за того, что мощный свет далеких звезд проходит через земную атмосферу. Она состоит из разных слоев, которые отличаются плотностью, температурой и коэффициентом преломления: лучи света много раз меняют свое направление, из-за этого мы и наблюдаем мерцание звезд.
Планеты Солнечной системы не так сильно удалены от Земли по сравнению со звездами, они — наши ближайшие соседи. На самом деле, они тоже мерцают, но мерцание это происходит не в одной точке, как у далеких звезд, свет которых доходит до нас в виде пучка, а по всей поверхности. В итоге мы воспринимаем свечение планет как ровное.
Звезды обладают таким мощным свечением, преодолевающим огромные расстояния, потому что в них постоянно происходят термоядерные реакции. Планеты — это твердые тела, они не излучают свет самостоятельно, а только отражают тот, что исходит от звезды, вокруг которой они вращаются.
Созвездия — участки звездного неба
Чтобы как-то ориентироваться на звездном небе, люди еще в глубокой древности разделили его на отдельные созвездия. У разных народов созвездия отличались — не только по названиям, но и по форме. Дело в том, что это разделение неба очень условно: на самом деле, звезды, объединенные в созвездия, никак друг с другом не связаны — какие-то находятся ближе к нам, какие-то очень далеко. Созвездия в привычном для нас виде можно наблюдать только с Земли. Если мы посмотрим на небо с любой другой планеты, картина будет совсем другой.
В наше время, чтобы не возникало путаницы, астрономы утвердили общую для всех стран карту созвездий. Каждая из видимых с Земли звезд входит в одно из 88 созвездий. Границы созвездий четко расчерчены, поэтому разногласий по поводу того, к какому созвездию отнести ту или иную звезду, не возникает. Самое крупное созвездие — это Гидра, самое маленькое — Южный Крест.
Со времен Древней Греции астрономы стали называть звезды в созвездии буквами греческого алфавита. Самой яркой звезде в созвездии присваивалось имя альфа (первая буква алфавита), второй по яркости — бета, и т. д. Но в наше время эти названия не всегда соответствуют уровню яркости. Во-первых, границы созвездий в некоторых случаях изменились, и звезда, которая была в одном созвездии, оказалась в другом. Во-вторых, раньше наблюдения велись невооруженным глазом или с помощью примитивных приборов, и поэтому яркость определялась не очень точно.
Как распознать планеты в ночном небе?
Когда вы смотрите на ночное небо, некоторые из «звезд», которые вы видите, не являются звездами. Это планеты.
Из восьми планет нашей Солнечной системы пять видны невооруженным глазом, исключая, конечно, Землю: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.
Планеты выглядят как далекие звезды, но если мы знаем, что ищем, мы можем легко их обнаружить. Кроме того, поскольку эти планеты вращаются вокруг Солнца, их положение перемещается по небу в течение нескольких дней, месяцев или лет.
Фактически, их слежение и отслеживание на протяжении тысячелетий осуществлялось астрономами Рима и Древней Греции, которые видели в них богов.
Меркурий (у римлян, или Гермес у греков), планета, наиболее близкая к Солнцу и наиболее быстро движущаяся, была посланником богов, бродившим по небу между звездами.
Сатурн (у римлян, или Хронос у греков), видимая планета, наиболее удаленная от нас и, следовательно, также самая медленная для прохождения по небу, считалась божеством времени.
Марс (у римлян, или Арес у греков), заметно красный, был связан с войной (и две его луны, обнаруженные гораздо позже, были названы Фобосом, по Божеству страха, и Деимосом, олицетворяющим ужас).
Юпитер (у римлян, или Зевс у греков) был отцом и царем всех богов.
В этой статье мы дадим вам несколько советов, чтобы попытаться обнаружить планеты невооруженным глазом. Для некоторых планет это действительно не сложно!
Меркурий
Когда он виден, Меркурий появляется относительно ярко, причем в плоскости эклиптики, то есть плоскости, содержащей все остальные планеты. Если вам удастся обнаружить Венеру (самую простую для обнаружения), у вас будет плоскость, и Меркурий тогда будет где-то на этой плоскости, рядом с Солнцем.
Венера
Когда она видна на небе, Венера обычно является первой «звездой», видимой вечером, или последней, которая уходит утром, над горизонтом и на той стороне, где находится Солнце. Иногда это видно через полчаса после восхода солнца, когда солнце еще низко.
Длительность, в течение которой она видна, остается, тем не менее, значительно большей, чем у Меркурия: Венера видна до 3 часов после наступления темноты (или за 3 часа до восхода солнца), но вряд ли больше, потому что она также ложится спать.
И Венера, и Меркурий ближе к Солнцу, чем Земля. Поэтому их позиции на небе всегда близки к Солнцу. С заходом солнца на западе, если вы думаете, что видите Венеру на востоке вечером наблюдения, вы наверняка ошибаетесь: это не Венера. Если это особенно яркая звезда, есть шанс, что вы заметили Юпитер, который тоже очень яркий.
В любом случае если ночью на закате солнца или утром на восходе солнца вы видите необычайно яркую «звезду», то это определенно Венера.
Марс дальше от Солнца, чем Земля. Он всегда находится на плоскости эклиптики, которая содержит планеты и, следовательно, по оси, пересекающей небо, но эту планету можно увидеть в любом месте неба: как на стороне Солнца, так и на противоположной стороне. Поэтому его можно увидеть и посреди ночи, а не только во время захода и восхода нашей звезды, например, Венеры и Меркурия.
Марс прозван Красной планетой, и это не без оснований: Марс явно появляется на небе красным!
Этот цвет ему придает оксид железа, ржавчина, которая в целом красно-оранжевая и присутствует в больших количествах на поверхности планеты.
Поскольку все планеты находятся на оси, пересекающей небо, нередки случаи, когда Марс иногда находится близко к Юпитеру, а иногда близко к Венере, иногда даже к Сатурну, а иногда в группах с Луной:
Планетарное соединение Марса, Юпитера и Сатурна с Луной, 20 марта 2020 года
В этих условиях легко увидеть эту светящуюся звезду рядом с очень яркой Венерой или Юпитером.
Наконец, и только для поэтической стороны, знайте, что когда вы наблюдаете планету Марс, есть небольшой шанс, что вас будут наблюдать обратно с Марса. Конечно, не марсиане или люди, а один из немногих марсианских роботов, которые годами пересекают его поверхность.
Эти роботы сделали несколько снимков и передали их на Землю, на которых изображена наша голубая планета на марсианском небе, также окрашенная в синий цвет из-за ее прекрасной атмосферы, в которой много CO2:
Земля сфотографирована с поверхности Марса
Марс на данный момент и по сей день является одним из двух миров, из которых была сделана фотография Земли с ее поверхности, первым из которых является Луна.
Юпитер
Огромная планета Юпитер (в 11 раз больше диаметра Земли, в 317 раз больше по массе) и ее относительная близость означают, что он всегда очень хорошо виден. Часто это четвертая яркая звезда на небе (после Венеры, Луны и Солнца). Юпитер не мерцает в небе, в отличие от звезд, и поэтому относительно узнаваем. Его видимый размер также является самым большим из всех видимых планет.
Как и Марс, Юпитер находится дальше от Солнца, чем от Земли. Поэтому Юпитер виден почти везде на оси планет и в любое время.
Наблюдая с помощью телескопа или даже хорошего бинокля, можно увидеть его большое красное пятно (если оно обращено к нам) и, возможно, четыре его самые большие луны: Ио, Ганимед, Европа и Каллисто.
Это галилейские луны, которые Галилею удалось наблюдать с помощью первого телескопа, который он изобрел (первоначально для военного флота) 400 лет назад. С тех пор вокруг Юпитера было обнаружено более 60 других лун, хотя они слишком малы, чтобы их можно было увидеть из дома.
Если вы наблюдаете это в течение нескольких часов с помощью астрономического инструмента, вы сможете увидеть, как планета вращается, ее большое красное пятно появляется или исчезает, а ее спутники движутся по своей орбите.
Сатурн
Сатурн находится дальше, чем другие планеты, и также намного менее яркий. В зависимости от времени года он может быть даже затемнен или ослеплен Солнцем, что сделает невозможным его видеть в течение нескольких недель.
Сатурн наиболее яркий, когда его кольца также видны и освещены Солнцем, что увеличивает яркость всей планеты от Земли.
Это происходит, когда Сатурн и Земля находятся в оппозиции, т.е. по обе стороны от Солнца.
Как и другие планеты, Сатурн не излучает свет напрямую, а отражает свет Солнца. Поэтому он сияет иначе, чем другие звезды, не мерцая. Если вы привыкли к этому, то это относительно надежная подсказка, чтобы заметить планету.
Учитывая, что эта планета не является ни особенно окрашенной (она бледно-желтая), ни особенно яркой, обнаружить ее не так просто, как другие. Поэтому гораздо удобнее проверить его местоположение по (актуальной) небесной карте или специализированному приложению, а затем найти его.
А как же Уран? Нептун? А как же Плутон?
Уран слишком далеко, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом. Если мы знаем, где он находится, мы можем увидеть его с помощью телескопа, но он слишком далеко, чтобы что-то видеть.
Для Нептуна это еще сложнее. Эта планета, кстати, была обнаружена в результате вычислений до того, как была обнаружена с помощью телескопа: наблюдения Урана, похоже, показали нарушенную траекторию. Затем астрономы измерили возмущение на протяжении многих лет, выдвинули гипотезу о существовании новой планеты и начали вычисления ее положения (чтобы соответствовать аномалиям на орбите Урана). Он был обнаружен в 1846 году под одним углом от расчетного положения!
Что мы видим на звездном небе?
Наверное, нет такой влюбленной пары, которая не гуляла бы ночью под раскинувшимся куполом ночного неба. Ночь и звезды навевают романтические грезы, предметом интересного общения часто становятся небесные объекты. Что нужно знать, чтобы не подкачать перед любимой или ошеломить любимого?
Во-первых, надо знать стороны света. Грубо их определить можно по месту захода или восхода Солнца. Допустим, отмечаете место, где Солнце зашло. Это будет запад, а точнее — северо-запад в июле месяце. Вытяните руки в стороны, правой рукой на запад, тогда левая будет указывать на восток, грудь будет обращена к югу, а спина — к северу.
Во-вторых, надо научиться отличать планеты от звезд. Есть несколько правил, по которым сделать это вполне реально любому. Итак, планеты, которые можно без проблем увидеть невооруженным взглядом: Венера, Марс, Юпитер, Сатурн.
Самая яркая из них — Венера. Эта планету можно наблюдать весной и ранним летом вечером — когда Солнце зашло за горизонт. Находится она на западной части неба, примерно там, где Солнце и зашло. На фоне вечернего неба это ярчайший источник света среди звездоподобных объектов, поэтому ошибиться невозможно: если на западе и вечером имеется яркая звезда — то это непременно Венера. На звездном небе нет звезд, которые могли бы соперничать по яркости с Венерой.
На втором месте по блеску идет Юпитер. Его можно видеть на протяжении всего лета и осенью ночью в восточной и юго-восточной области. Если посмотреть в этих направлениях, то Юпитер будет ярчайшей звездой небосвода. Немногие звезды могут сравниться по яркости с Юпитером.
На третьем месте — Сатурн. Объект менее яркий, чем Юпитер, однако найти его очень просто: летом он расположен низко над горизонтом в восточной области неба. Сатурн, тем не менее, выделяется среди звезд летнего неба своей яркостью.
Марс имеет блеск, сравнимый с блеском некоторых ярких звезд, однако есть особенности, по которым его не перепутаешь ни с чем. Первое — это цвет. Красно-оранжевый оттенок чувствуется даже при городской засветке неба. А второе — это его положение. Марс летом располагается в северной части неба низко над горизонтом.
Теперь, созвездия. Каждому известны созвездия Большой и Малой Медведицы. Созвездие Лиры отличает ярчайшая звезда летнего неба — Вега. Созвездие Кассиопеи имеет вид буквы W. Созвездие Лебедя — крупное созвездие в форме креста. Созвездие Персея — в виде перевернутой буквы Y. Вооружившись картой звездного неба, можно найти любое созвездие. Возможно, кто-то и сподвигнется на это, например, чтобы найти свое родное, зодиакальное.
Какие ещё объекты можно увидеть на звездном небе?
Звездные скопления. Самое популярное — Плеяды. Всем, наверное, знаком вид мелких, но ярких рядом расположенных звездочек в восточной области летного неба (созвездие Тельца).
Метеоры имеют вид перемещающихся звезд. Подавляющее количество — очень быстрые треки, линии света, пересекающие звездное небо. Медленные метеоры горят около 1−3 секунд и обычно бывают очень яркими. Такие метеоры называются болидами. У болидов часто имеется дымовой хвост, который виден некоторое время даже после его пролета. Особо интересное явление — полет метеора на наблюдателя. В этом случае метеор имеет вид яркой, не перемещающейся точки, которая быстро увеличивает блеск, а затем потухает. За час можно увидеть около 20−30 метеоров. Это так называемый фоновый уровень. Плюс к этому регулярно, по определенным датам, число метеоров резко увеличивается, что связано с метеорными потоками — это явление в народе прозвали «звездопадом». Поток представляет собой огромное число метеоров, пути которых сходятся в одной точке, называемой радиантом.
Кометы. Редкое явление. Происходит раз в несколько лет. Вид большого туманного пятна на небе, тем не менее, впечатляет.
Искусственные спутники Земли. Медленно перемещающиеся по всему небосводу точки, которые некоторые почему-то принимают за метеоры. Спутник пересекает весь небосвод за время от 30 до 180 секунд. Иногда меняет яркость, что связано с вращением спутника, в результате чего его солнечные батареи то отражают, то не отражают солнечный свет.
И все это лишь малая толика всех прелестей, которые можно заметить на звездном небе, но, думаю, романтикам и этого хватит — ведь это не единственные прелести, которые их впечатляют…
Топ заблуждений об астрономии. 9. На небе мы видим звёзды
Казалось бы, ну а здесь-то как можно ошибиться? Ну, ОК, кроме звёзд, мы ещё видим планеты, искусственные спутники, а с телескопом ещё галактики и туманности (впрочем, некоторые из них и без телескопа тоже). Где тут проблема? Или мы, на самом деле, не видим звёзды?
Да, на самом деле, мы их не видим: увы, мы способны видеть только лишь свет от звёзд. Ну, или иное от них излучение — через спецприборы.
Казалось бы, зачем тут эта придирка к деталям? Когда мы говорим: «я вижу стол», — мы ведь тоже имеем в виду, что мы увидели свет, отражённый столом, сложившийся в некоторую картинку на сетчатке нашего глаза, которую мозг распознал, как стол. Однако для краткости мы называем это «я вижу стол». Может быть, со звёздами всё точно так же?
Дело в том, что у света конечная скорость распространения. Очень большая — порядка 300 000 км/с, но всё же конечная.
Пока мы находимся в пределах Земли, мы имеем дело с расстояниями от сантиметров до, максимум, километров (расстояние до горизонта — порядка четырёх километров), поэтому изображение предмета долетает до нас за миллионные или даже миллиардные доли секунды. Ввиду чего мы можем отождествлять увиденный нами свет с самим объектом? За миллионную долю секунды стол вряд ли успел сильно измениться, да и если даже он двигался с нашими земными скоростями, то ошибка в его наблюдаемом нами местоположении, по сравнению с реальным, слишком ничтожна, чтобы иметь для нас значение.
Но в космосе иные масштабы. Луна находится в среднем в 380 000 километрах от Земли, поэтому свет передаёт нам то, что было на ней чуть более секунды назад.
Марс в самом оптимистичном для нас случае находится уже в 55 миллионах километров от Земли, поэтому его мы видим с задержкой в три минуты. В среднем же он удалён от нас на 225 миллионов километров и тут уже речь о задержке в двенадцать минут.
Плутон от нас в среднем в 5,7 миллиардах километров. Поэтому мы видим его с запозданием более чем в пять часов.
Глядя на небо, мы всё время смотрим в прошлое.
Но в далёкое ли? ОК, Плутон мы видим в его состоянии пять часов назад, но это ж вроде бы не так много? Он, конечно, успел куда-то улететь, но наверно ведь недалеко?
Скорость Плутона порядка 16 800 км/ч, то есть за пять часов он улетает примерно на 85 000 километров, что примерно вчетверо больше максимально возможного расстояния на поверхности Земли.
И Плутон ещё относительно близко от нас.
Удобной единицей измерения для космических расстояний является «световой год». Про него часто ошибочно думают, будто бы в световых годах каким-то хитрым способом измеряется время — ведь «год» же. Но нет, «световой год» — это буквально то расстояние, которое свет проходит в вакууме за год.
Легко догадаться, что если измерять расстояние в световых годах, то ровно с той же задержкой в годах мы будем видеть этот объект.
Так вот, до ближайшей (кроме, конечно, Солнца) к нам звезды — Проксимы Центавра — 4,2 светового года.
Чуть подальше — примерно в 6 световых годах — находится звезда Барнарда. Эта звезда примечательна тем, что она довольно быстро движется относительно нашей системы. Её скорость порядка 142 км/с.
За год она проходит 4,5 миллиарда километров. Как было сказано выше, расстояние до Плутона — 5,7 миллиарда километров. И вот эта звезда за год преодолевает четыре пятых от него.
За то время, пока от неё доходит до нас свет, она успевает преодолеть шесть таких расстояний — 28 миллиардов километров.
Диаметр нашей галактики — порядка 100 000 световых лет.
Если бы звезда Барнарда была бы расположена на другом краю галактики, то за то время, пока к нам бы дошёл её свет, она успела бы пролететь 11 расстояний от нас до ближайшей к нам звезды.
Ну, или если мы, предположим, сумели бы каким-то образом разглядеть планету на этом самом противоположном к нам галактическом краю, то ситуация на ней соответствовала бы стотысячелетней давности. У нас на планете всего 5500 лет прошло от появления письменности до современной цивилизации, 40 000 лет назад вымерли последние неандертальцы, а 45 000 лет назад появилось то, что сейчас называется «нами» — Homo sapiens — как видом.
Там ведь тоже всё могло поменяться за 100 000 лет.
Одна из ближайших к нам галактик — галактика Андромеды — находится от нас в 2,5 миллионах световых лет и движется в нашу сторону со скоростью примерно 300 км/с. В результате она сейчас находится в 2500 световых годах от того положения, где мы её видим. Это почти как 600 расстояний от нас до Проксимы Центавра.
Сейчас в телескопы можно разглядеть и гораздо более далёкие объекты. И увидеть, таким образом, ещё более далёкое прошлое. Тем более далёкое, чем дальше от нас находится данный объект.
Расположение звёзд на небе не просто не соответствует их текущему расположению в пространстве, но вдобавок ещё и не соответствует расположению ни в какой момент времени вообще: поскольку более дальние от нас объекты успели сместиться на большее расстояние, чем ближние.
Вот как это можно проиллюстрировать. Предположим, что с зелёного кружка в центре данной иллюстрации мы наблюдаем некие, вращающиеся вокруг него объекты. Все эти объекты находятся довольно далеко, поэтому задержка по времени уже существенна.
Слева изображено, как объекты расположены в пространстве в данный момент, а справа — то расположение, которое мы бы видели с этого зелёного кружка.
Чтобы было понятнее, наложим картинки друг на друга.
В нашей гипотетической ситуации хотя бы сохраняется сам рисунок, хотя и смещаются расположения его фрагментов, однако в реальности небесные объекты движутся друг относительно друга не столь простым образом. И наблюдаем мы ситуацию вовсе не из неподвижного центра кругового вращения.
Иными словами, видимые нами созвездия — это именно что «видимые нами». Это не только уникальная пространственная их проекция на нашу личную «небесную сферу», но и наш уникальный временной срез ситуации — по сферическим слоям.
Переместившись на относительно далёкую звезду, мы бы увидели звёздные расклады совершенно иными. Не только «под другим углом из другой точки», но и «в другом расположении во времени».
Во вселенной всё сейчас уже не так, как мы сейчас видим. И ни в какой момент времени не было так.
Причём не так не только расположение объектов, но и сами объекты. У звёзд ведь есть свой жизненный цикл — они рождаются в туманностях, взрываются сверхновыми, сгорают и превращаются в звёзды другого типа. Всё это мы можем наблюдать с Земли, но наблюдаем мы по-прежнему прошлое.
В настоящем же, возможно, некоторые из тех звёзд, которые мы видим на небе, уже не существуют. И не только в далёких-далёких галактиках, а даже в нашем ближайшем окружении. И не только видимые в телескоп, а даже видимые невооружённым глазом.
Например, одно из наиболее узнаваемых созвездий — созвездие Ориона, несёт на своём плече одну из самых ярких на нашем небе звёзд — Бетельгейзе.
Увы, вполне возможно, что её уже нет.
Вероятность, правда, не означает гарантии — астрономические масштабы времени весьма протяжённы, и она вполне может просветить ещё миллион лет, а то и вообще не взорваться, а просто выгореть, однако вероятность всё-таки не нулевая, а потому не исключено, что она взорвалась прямо сейчас, но узнаем мы об этом только через полтысячелетия.
Как не исключено и то, что как раз полтысячелетия назад она и взорвалась, поэтому мы узнаем об этом прямо сейчас.
Впрочем, даже если Бетельгейзе продержится ещё долго, то всё равно ведь вспышки сверхновых постоянно наблюдаются. И большинство на самом деле произошли десятки тысяч, сотни тысяч, а то и десятки миллионов лет назад.
И в тот момент, когда с небосвода исчезает какая-то звезда, на самом деле всего лишь исчезает с нашего неба «фотография» её далёкого прошлого.
Астрономия без бинокля: 10 самых ярких звёзд на ночном небе
Эта заметка — справочник по десяти самым ярким звёздам на ночном небе и некоторым сопутствующим объектам, упорядоченным по их относительному расположению на небесной сфере.
В предыдущей статье «Астрономия с биноклем: что видно на звёздном небе, кроме звёзд?» мы рассказали о нескольких «необычных» объектах глубокого космоса, которые тем не менее можно рассмотреть при помощи бинокля, то есть имеющих разумные (до +9 m — +10 m или около того) значения видимой звёздной величины. На этот раз задача упрощена до описания ярких звёзд, которые локализуются на небесной сфере без оптических инструментов по характерным астеризмам (узнаваемым группам звёзд).
Самые яркие для наблюдателя на Земле звёзды находятся в ближайших галактических окрестностях, на расстояниях до нескольких сот световых лет. Распределение таких звёзд не вполне случайно и обусловлено локальными галактическими структурами таких же масштабов, например, привязано к плоскости Млечного Пути или «поясу Гулда». Также области появления ярких звёзд коррелируют с облаками межзвёздного газа, как видно на примере туманности Ориона, поэтому изучать звёзды сами по себе, тем более по признаку яркости не очень логично. Такой список лучше рассматривать как мнемоническую уловку при отборе информации, как было сделано в другой статье этой серии, где «странные космические объекты» выбирались по принципу нахождения в созвездиях Зодиака.
1. Ригель
RA: 05h 14m 32s, Dec: −08°12′06″, mag 0.13 m
Созвездие Ориона: Ригель (снизу) и Бетельгейзе (сверху слева). Фото — Akira Fujii.
, или — самая яркая в созвездии Ориона и седьмая по яркости звезда на ночном небе на расстоянии 860 световых лет. На небе выглядит как голубой сверхгигант спектрального класса B, но в небольшой телескоп или бинокль можно различить его парную компоненту. Предполагают, что система является четверной, или, как минимум — тройной. Главная звезда, или Ригель A — сверхгигант с массой в 21 солнечную массу, а Ригель B (возможно, это две звезды Ba и Bb) и C — бело-голубые субкарлики главной звёздной последовательности с массой около двух солнечных. Кроме Ригеля, на этом участке неба и примерно на этом же расстоянии находится несколько ярких звёзд и туманностей. Все эти достопримечательности составляют созвездие Ориона с характерным абрисом, расположенное на небесном экваторе.
Пояс Гулда. Ось вращения Земли наклонена в нашу сторону, центр Галактики направлен от нас.
На масштабе в несколько сот световых лет она проявляется в том, что на небе виден пояс из ярких молодых звёзд и областей интенсивного звёздообразования, наклонённый под углом 20° к плоскости Млечного Пути. Солнце несколько смещено к одному из его краёв, а плоскость Солнечной системы наклонена по отношению к диску Галактики так, что к ближнему краю пояса обращено наше южное полушарие — поэтому на юге видимых ярких звёзд больше.
Если бы этой волны не было, многие яркие звёзды и облака терялись бы на фоне Млечного Пути. Созвездие Ориона — показательный пример набора таких объектов, среди которых — молодые очень яркие звёзды («OB-ассоциации»), скопления и газопылевые облака (туманность Ориона). Этот набор многочисленных туманностей в Орионе оказался ниже галактического диска и таким образом сдвинутым к югу — как раз на небесный экватор. На другой стороне неба аналогичными свойствами обладают структуры в созвездии Скорпиона — OB-ассоциация Скорпиона-Центавра в южном полушарии, включая самую яркую звезду Антарес (пятнадцатая по яркости на небе). Волна Редклиффа «вынесла» эти структуры по другую сторону галактической плоскости. В результате созвездие оказалось севернее, чем дуга Млечного Пути, и благодаря этому стало видимым из северного полушария. Кроме того, эти структуры в Скорпионе оказались и ближайшими к нам.
Созвездия Ориона и Скорпиона по отношению к Млечному Пути.
2. Бетельгейзе
RA: 05h 55m 10s Dec: +07°24′25″, mag +0.5 m
Зимний треугольник: Бетельгейзе, Сириус (внизу) и Процион. Hubble/ESA/Akira Fujii.
— звезда с переменной яркостью (видимая звёздная величина изменяется от 0 m до +1,6 m ) в созвездии Ориона (Альфа Ориона) на расстоянии около 700 световых лет. Она замыкает десятку самых ярких звёзд, и выделяется на небе рыжеватым оттенком, в отличие от горячих бело-голубых звёзд Ориона.
3. Сириус
RA: 06h 45m 09s, Dec: −16°42′58″, mag −1.46 m
Сириус. Фото — Akira Fujii.
— самая яркая звезда на небе после Солнца и одна из ближайших на расстоянии 9 световых лет в созвездии Большого Пса (α CMa). Сириус настолько яркий, что при определённых условиях его можно наблюдать и днём. В середине XIX века обнаружилось, что он является двойной звездой. Главный компонент, видимый невооружённым глазом, или Сириус A — звезда с массой в два раза больше Солнца, а парная звезда — белый карлик. Из-за близости к Солнечной системе это была одна из первых звёзд, у которых в начале XVIII века Э. Галлей открыл их собственное движение, то есть перемещение по небесной сфере, которое можно зафиксировать инструментально за разумное время (не за миллионы лет). Кажущаяся «неподвижность» звёзд на вращающейся небесной сфере из-за больших расстояний до них долгое время была серьёзным естественнонаучным аргументом против гелиоцентрической картины мира, даже без отсылок к догматам богословия (подробнее см. статью по ссылке). Тогда и выяснилось, что звезда переместилась по небесной сфере на половину градуса (примерно диаметр Луны) по сравнению с её координатами из каталога «Альмагест» Птолемея (II ст.н.э.). Аналогичные результаты он получил ещё для нескольких близких звёзд. Далее, в середине XIX века, Сириус стал одной из первых звёзд, у которых была определена радиальная (по направлению к нам или от нас) компонента скорости движения по доплеровскому смещению спектральных линий — метод, который сейчас используется повсеместно для разных объектов, включая экзопланеты.
4. Процион
RA: 07h 39m 18s, Dec: +05°13′30″, mag +0.34 m
Зимний треугольник (справа внизу; Сириус — яркая звезда в правом нижнем углу). Справа — созвездие Ориона, в правом верхнем углу видны скопления Плеяд и Гиад. Яркий объект почти в центре — это Юпитер. Вид из Таганайского природного парка. Фото: И. Севостьянов.
— самая яркая звезда в созвездии Малого Пса (Canis Minor) и восьмая по яркости на ночном небе на расстоянии 11 световых лет. Звёздная система здесь также двойная, основной компонент относится к классу F5 — бело-жёлтый субгигант на почти завершающей стадии эволюции (перед стадией расширения и превращения в красного гиганта), а парный компонент — белый карлик, вряд ли различимый без сильного телескопа.
5. Ахернар
RA: 01h 37m 43s, Dec: −57°14′12″, mag +0.4 m
Ахернар (внизу). Туманность слева внизу — Большое Магелланово Облако. По левому краю также видны Канопус и Сириус, в левом верхнем углу созвездие Ориона. Фото — Akira Fujii.
— самая яркая звезда в созвездии Эридана на расстоянии 140 световых лет. Это бело-голубой гигант класса B, и самая горячая из десяти ярких звёзд с температурой поверхности 10 — 20 000 K, соответственно визуально наиболее голубая из них по цвету. Недавно установлено, что это двойная звезда, обладающая сравнительно небольшим спутником — звездой, в два раза более массивной, чем Солнце, и с периодом обращения системы около 14 лет.
Ахернар выделяется тем, что она очень быстро вращается вокруг своей оси: экваториальная скорость вращения составляет порядка 300 км/сек, поэтому звезда сильно сплюснута — её экваториальный диаметр в полтора раза больше полярного из-за центробежной силы (для сравнения: из-за вращения вокруг своей оси Земля сжата у полюсов примерно на 20 км, а сплюснутость Солнца всего 0,001 %). Как следствие, вещество звезды интенсивно выносится в околозвёздное пространство, и формирует оболочку из газа и плазмы, которая проявляется и в виде избыточного свечения в инфракрасном диапазоне.
Название звезды обозначает «конец реки» и указывает на крайнюю точку стилизованного изображения реки (Эридан). Но Ахернар находится сильно ниже небесного экватора, и из Европы видна над горизонтом только в южных широтах (южнее Тель Авива). Кроме того, из-за прецессии земной оси раньше звезда находилась ещё дальше на юге, и в историческую эпоху (например, во времена Птолемея в 100 г.н.э.) её не могли наблюдать ни из Греции, ни даже из египетской Александрии. Поэтому «концом реки» греческие астрономы сначала называли другую звезду в этом же созвездии, вероятно, это была характерная яркая звезда Акамар (θ Эридана) значительно севернее по «течению» реки, как раз на её «изгибе», но во времена «Альмагеста» Птолемея — самая южная звезда созвездия, видимая над горизонтом.
6. Канопус
RA: 06h 23m 57s, Dec: −52°41′44″, mag: −0.74 m
Канопус (созвездие Киля). Снимок с МКС.
— вторая по яркости звезда ночного неба после Сириуса в южном созвездии Киля (Carina). Это жёлтая звезда-сверхгигант на поздней стадии эволюции (спектральный класс A9 или F0) с массой 8—9 масс Солнца на расстоянии 310 световых лет. Как и Ахернар, она расположена далеко на юге и из Европы видна только с широт южнее Афин и на юге Пиренейского и Анатолийского полуострова. Из-за прецессии земной оси несколько тысяч лет назад он находился ещё южнее, и предположительно не был виден из материковой Греции и Рима, но его можно было наблюдать из Египта.
Канопус использовался для морской навигации в южных широтах. Поскольку на месте южного небесного полюса нет звезды, аналогичной Полярной звезде в северном полушарии, для определения направления по сторонам света использовали несколько методов по ярким звёздам южного неба. Один из таких методов использует звёзды Канопус и Ахернар (Канопус, Ахернар и южный полюс мира составляют вершины равностороннего треугольника). Звезда даже использовалась с 1960-х годов в качестве реперной точки в космонавтике для определения ориентации космического корабля при помощи звёздных датчиков.
7. Альфа Центавра
RA: 14h 39m 35s, Dec: −60°50′15″, mag −0.27 m
Альфа и Бета Центавра. Красным кружком отмечена Проксима Центавра — ближайшая к Солнцу звезда. Небо вблизи Южного полюса мира.
8. Арктур
RA: 14h 15m 40s, Dec: +19°10′56″, mag −0.05 m
Арктур (слева). Roger Ressmeyer/Corbis/VCG.
— красный гигант в северном созвездии Волопаса (Boötes) на расстоянии 34 световых года. По яркости это четвёртая звезда на небе, и первая среди звёзд северного полушария. Его масса в полтора раза больше, чем у Солнца, но температура меньше, как бывает у звёзд, вошедших в фазу красных гигантов. Поэтому значительная доля излучаемой энергии попадает на инфракрасную, то есть «тепловую» часть спектра. По абсолютной величине Арктур ярче Солнца в 100 раз в видимом диапазоне, но в 200 раз по всему спектру за счёт перевеса в инфракрасной части. В таком состоянии красного гиганта окажется Солнце через несколько миллиардов лет после выгорания его запасов водорода в термоядерных реакциях.
9. Капелла
RA: 05h 16m 41s, Dec: +45°59′53″, mag +0.08 m
Капелла (по центру сверху) и созвездие Возничего.
— жёлтый гигант в созвездии Возничего (Auriga), похожий на Солнце, но существенно больше. Она находится на расстоянии 41 световой год и относится к спектральному классу G5. К классу G относится и Солнце, но по звёздной классификации оно проходит как «жёлтый карлик» (подкласс G2V). В списке ярких звёзд Капелла занимает шестое место.
Это четверная звёздная система, состоящая из двух двойных звёзд с обозначениями Капелла Aa, Ab, H и L. Пара Aa, Ab — два жёлтых гиганта с массами в 2,5 массы Солнца, вращающиеся очень близко друг к другу, а пара H, L — красные карлики с массой примерно половину солнечной (спектральный класс M) на удалении от них. Из-за жёлто-красного цвета и значительной яркости утверждают, что звезду можно спутать на небе с Марсом, но она находится в совершенно другой области неба, сильно севернее плоскости движения Солнца и планет (эклиптики) и почти на уровне Большой Медведицы, куда Марс заведомо не зайдёт.
10. Вега
RA: 18h 36m 56s, Dec: +38°47′01″, mag +0.03 m
Летний треугольник: Вега (сверху слева), Денеб (возле левого края) и Альтаир (ниже центра).
— звезда класса A0V (бело-голубоватая звезда Главной последовательности, в два раза более массивная и в 40 раз более яркая, чем Солнце) на расстоянии 25 световых лет в северном созвездии Лиры. Это вторая по видимой яркости звезда в Северном полушарии после Арктура и пятая на всём ночном небе. Из-за прецессии земной оси около 15 тысяч лет назад Вега была «Полярной звездой», то есть ось вращения Земли была направлена на неё, а не на α Малой Медведицы, как в нашу эпоху; соответственно через 12 тысяч лет полюс мира снова переместится к ней.
Вега, (α Лебедя) и (α Орла) составляют (Летне-осенний треугольник). Как и Зимний треугольник, он лежит прямо на дуге Млечного Пути, но в этих окрестностях Млечный Путь выглядит живописнее. Это связано с тем, что на этой стороне неба направление в плоскости Млечного Пути указывает примерно на центр Галактики в южном созвездии Стрельца с плотным галактическим ядром и множеством звёзд, а на противоположной стороне неба, там, где Орион — в противоположную от центра сторону в менее заселённые районы. По этой же причине Млечный Путь лучше фотографировать и изучать из южного полушария, например, из Южной Европейской обсерватории в Чили или обсерватории на станции Скотта-Амундсена на Южном полюсе.
На этой обзорной карте небесной сферы можно увидеть все десять самых ярких звёзд, описанных здесь, разбросанных по всем 88 созвездиям.
Карта звёздного неба и самые яркие звёзды.