Реферат: Околополярные созвездия
Совершенно иное происхождение имеют созвездия Жирафа и Рыси. Впервые созвездие Жирафа изображено на звездной карте Барчиуса — зятя великого Кеплера. Карта издана в 1624 г., и хотя Барчиус не сообщает, как возникло созвездие Жирафа, можно думать, что оно появилось в эпоху великих географических открытии как своеобразный памятник путешественникам в экзотические африканские страны.
Происхождение созвездия Рыси вовсе курьезно. Его ввел в 1660 г. знаменитый польский астроном Гевелий. Мотив был прост; по словам Гевелия, “в этой части неба встречаются только мелкие звезды, и нужно иметь рысьи глаза, чтобы их различить и распознать”. Впрочем, Гевелий не переоценивал своей изобретательности и писал, что “кто не доволен моим выбором, тот может рисовать здесь что-нибудь другое, более ему нравящееся, но во всяком случае тут на небе оказывается слишком большая пустота, чтобы оставлять ее ничем не заполненной”.
После этого общего обзора околополярных созвездий познакомимся подробнее с каждым из них в отдельности.
На современных звездных картах созвездие Большой Медведицы занимает гораздо большее место, чем то семизвездие в форме ковша, с которым обычно связывается это название.
Невооруженный глаз различает в Большой Медведице 125 звезд, то есть свыше ста солнц, среди которых наше Солнце выглядело бы самой заурядной звездочкой.
Чтобы увидеть в этой россыпи звезд фигуру Медведицы с длинным изогнутым хвостом (кстати сказать, не встречающимся у земных медведей), надо обладать богатым воображением. Зато семь главных, самых ярких звезд созвездия образуют ковш, настолько отчетливо выделяющийся на черном фоне ночного неба, что с этого небесного ковша обычно и начинают изучение созвездий.
Мы уже отмечали, что последовательность букв греческого алфавита не во всех созвездиях соответствует последовательности убывающих по блеску звезд.
Пример — ковш Большой Медведицы. Сразу бросается в глаза, что звезда δ ~ та, от которой отходит рукоятка ковша,— самая слабая в семизвездии. Да и самая яркая звезда в ковше, по современным точным намерениям, не α, а ε.
По своему видимому блеску звезды ковша близки к звездам второй величины, кроме звезды δ, блеск которой равен 3,3m .
В созвездии Большой Медведицы (рис. 30) звезды ковша самые яркие, но не самые к нам близкие. Ближайшим из солнц Большой Медведицы оказывается скромная звездочка 7,5m , недоступная невооруженному глазу. В призменный бинокль ее можно отыскать на окраине созвездия вблизи яркой звезды θ. Восемь с четвертью лет должен путешествовать в пространстве луч света, посланный с этой звезды на Землю. Напомним, что для Альфы Центавра — ближайшей из звезд — этот срок почти вдвое короче. Нашу скромную соседку из созвездия Большой Медведицы астрономы не удостоили ни собственным именем, ни даже обозначением какой-нибудь греческой буквой. В звездном каталоге известного астронома позапрошлого века Лаланда она числится под номером 21185.
“Лаланд 21185”— так на языке астрономов именуется это карликовое солнце, излучающее света в 200 раз меньше, чем наше дневное светило.
Рис. 30. Видимые и абсолютные звездные величины звезд Большой Медведицы
Звезды ковша, кроме буквенных обозначений имеют и собственные имена, данные им средневековыми арабскими астрономами. Дубге (α), Мерак (β), Фегда (γ), Мегрец (δ), Алиот (ε), Мицар (ζ), Бенетнаш (η) — как странно звучат для нашего уха эти Древние звездные имена!
Звезды ковша земному наблюдателю кажутся одинаково удаленными от Земли (впрочем, как и все другие звезды небосвода). В действительности самая близкая из них Бенетнаш почти вчетверо ближе самой далекой — Алиота, расстояние до которого равно 60 световым годам.
Если при всей своей удаленности Алиот выглядит с Земли наиболее яркой звездой ковша, то, значит, и на самом деле (то есть при сравнении с одинаковых расстояний) первенство останется за этой звездой. Сказанное, правда, относится только к семизвездию ковша, но не ко всему созвездию в целом.
Произведем мысленный эксперимент — поместим все звезды Большой Медведицы на одинаковое расстояние от Земли, сохранив при этом их взаимное расположение на небе. Вы думаете, созвездие останется прежним? Нет, оно преобразится неузнаваемо!
Еле заметная ныне желтая звездочка превратится в главную, ярчайшую звезду созвездия. Выпятится на передний план и ряд других, в действительности малозаметных звезд. В ковше будут выделяться лишь звезды его рукоятки Бенетнаш и Алиот, а остальные звезды затеряются на общем звездном фоне.
Ковш Большой Медведицы, да и вообще все характерные фигуры созвездий созданы игрой случая — случайным сочетанием расстояний и светимостей звезд.
Но вернемся к звездам ковша. Кроме Дубге, это — горячие белые звезды-гиганты с температурой поверхности около 10000 К, а у Бенетнаша — даже около 18000 К. Дубге — оранжевая гигантская звезда, несколько более холодная, чем наше Солнце,— температура ее поверхности близка к 5000 К.
Звезды ковша, как и все остальные звезды, движутся в пространстве. Но и здесь мы не видим единства, о котором как будто говорит чисто внешняя схожесть звезд ковша. В проекции на воображаемый небосвод крайние звезды — Бенетнаш и Дубге — стремительно летят в одном направлении, а остальные звезды — в противоположном. Следствием этого факта является чрезвычайно медленное для земного наблюдателя, но непрерывное изменение формы ковша. Его видимую деформацию за сотни тысяч лет вы видите на рис. 31.
Из семи звезд ковша пять сходны по физическим свойствам и летят в пространстве практически в одну сторону и почти с одной скоростью. Это дает право считать их не случайными попутчиками в пространстве, а звездным потоком, то есть образованием из звезд, имеющих, по-видимому, общее происхождение.
Почти посередине между передними и задними “лапами” Большой Медведицы находится маленькая звездочка 6,5m . Невооруженным глазом увидеть ее могут только исключительно зоркие люди, но в бинокль она видна отлично.
По имени астронома, обратившего внимание на удивительные особенности этой звезды, она получила наименование звезды Грумбриджа. В каталоге, составленном Грумбриджем в 1810 г., уникальная звездочка значится под номером 1830. Чем же все-таки она замечательна? Внешне — как будто ничем. Маленькая желтенькая звездочка, излучающая света почти в 7 раз меньше, чем Солнце. К ней еще больше, чем к нашему Солнцу, подходит наименование “желтый карлик”. Необычное в этой рядовой звезде — ее стремительное движение в пространстве.
Рис. 31. Движения звезд Ковша Большой Медведицы: а — вид созвездия 100 000 лет назад, б — в настоящее время, в - через 100 000 лет
За сто лет на небосводе она смещается на угловое расстояние, слегка превышающее треть лунного диска. Если бы с такой скоростью разбегались звезды ковша Большой Медведицы, движения звезд были бы обнаружены много веков назад.
В спектре звезды Грумбриджа линии смещены к фиолетовому концу. Это значит, что она приближается к нам, судя по величине смещения, со скоростью 98 км/с. Полная же скорость звезды Грумбриджа в пространстве близка к 300 км/с.
При такой стремительности движения звезда Грумбриджа сравнительно скоро покинет созвездие Большой Медведицы и через 6000 лет окажется в созвездии Волос Вероники, а спустя 12000 лет — в созвездии Льва.
Ошибочные представления древних о неизменности небес были порождены отчасти именно тем, что ни одна из ярких звезд, доступных невооруженному глазу, не обладает столь быстрым движением.
В темную звездную ночь посмотрите внимательно на Мицар — средюю звезду в ручке ковша Большой Медведицы. Рядом с ней вы легко заметите крошечную слабо светящуюся звездочку 5m , которую средневековые астрономы назвали Алькором. В перевода с арабского на русский слова “Мицар” и “Алькор” означаю, “Конь” и “Всадник”. Мицар и Алькор — самая известная и наиболее доступная для обозрения двойная звезда.
Угловое расстояние между Мицаром и Алькором близко к 12 минутам дуги, что немногим больше трети видимого лунного диска. Но кажущаяся близость этих двух звезд друг к другу вызвана лишь их невообразимой удаленностью от нашей Земли. В действительности же расстояние между Мицаром и Алькором по крайней мере в 17000 раз больше расстояния от Земли до Солнца и близко к двум с половиной биллионам километров!
Вы, конечно, поражены этим чудовищным числом. Но, увы в мире все относительно. В масштабе обычных межзвездных расстояний Алькор все-таки близок к Мицару — расстояние между ними в 16 раз меньше расстояния между Солнцем и Альфой Центавра. Поэтому не исключено, что Мицар и Алькор составляют физически взаимосвязанную систему двух звезд, обращающихся вокруг общего центра тяжести. Правда, этого движения никто еще не заметил. Впрочем, здесь трудно рассчитывать на быстрый успех, ведь период обращения Алькора вокруг Мицара должен составлять не менее двух миллионов лет. Что же удивительного в том, что за сотни лет непрерывных наблюдений астрономы пока не обнаружили заметного смещения Алькора по его орбите?