Текст книги "Сокровища звездного неба"

Автор книги: Феликс Зигель

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 22 страниц)

Ящерица

 

Про это созвездие придется сказать немногое. Оно содержит лишь одну звезду ярче 4 ^m и всего 35 звезд, доступных невооруженному глазу.

Главная звезда  α– голубой горячий гигант, удаленный от Земли на 28 пк. Ее никак нельзя назвать достопримечательностью, так как подобных ей звезд астрономы насчитывают множество. И все-таки о созвездии Ящерицы мне хочется сообщить читателю интересную подробность.

Летом 1930 г. я возвращался из Казахстана, где в составе экспедиции Московского отделения Всесоюзного астрономогеодезического общества наблюдал полное солнечное затмение. Еще в поезде мы узнали, что как раз в это время наш коллега по Обществу Сергей Норман открыл в созвездии Ящерицы новую звезду.

Я хорошо помню этого скромного высокого голубоглазого юношу, ученика одной из московских школ. Он был любителем астрономии и увлекался наблюдениями переменных звезд. Как и любой «переменщик», Норман отлично знал созвездия. И он сразу обратил внимание на яркую, незнакомую звезду, засиявшую в созвездии Ящерицы. К сожалению, Сергею Норману не удалось осуществить свою заветную мечту – стать специалистом астрономии (он вскоре погиб от тяжелой болезни), но имя его не забудется теми, кому дорога наука о небе.

Новая Ящерицы 1936 г. достигла блеска звезды 2,1 ^m, то есть стала ярче звезд ковша Большой Медведицы. С тех пор более яркие новые звезды не вспыхивали. Достигнув максимума блеска, эта типичная новая звезда постепенно стала блекнуть и в конце концов достигла яркости звезды 15,3 ^m. Теперь эту бывшую новую звезду можно наблюдать только в мощные современные телескопы. Вполне возможно, что через несколько веков она снова даст о себе знать новой вспышкой,– ведь типичные новые звезды (по-видимому, в отличие от сверхновых) могут вспыхивать неоднократно.

...Мне хотелось бы, чтобы рассказанная история возбудила у юных (а может быть, и не только у юных) читателей этой книги интерес к изучению переменных звезд. Ведь это как раз та область астрономии, где с малыми средствами (но при большом усердии и терпении) любитель астрономии может сделать серьезные научные открытия.

СОЗВЕЗДИЯ ЗИМНЕГО НЕБА

Никогда, пожалуй, не бывает таким красивым звездное небо, как зимой. И секрет этой привлекательности не только в прозрачности морозных ясных ночей, их длительности и черноте, контрастирующей с белизной окружающего зимнего ландшафта. Зимнее звездное небо богато яркими звездами, выразительными созвездиями.

...Середина зимы, 1 января, 10 часов вечера. В южной части неба, немного левее небесного меридиана, сравнительно невысоко над горизонтом, выделяется исполинская фигура легендарного охотника Ориона. Его пояс отмечен тремя горячими белыми звездами ζ,  εи δ, а на правом плече сияет красноватая звезда Бетельгейзе. Хотя эта звезда обозначена буквой  α, но не она, а яркая белая звезда Ригель, или  βОриона, является ярчайшей звездой созвездия.

На старинных звездных картах небесный охотник Орион окружен несколькими животными. Справа и сверху на него мчится разъяренный бык, или Телец, один глаз которого отмечен звездой Альдебаран ( αТельца). Ориону не страшен Телец, он встречает разъяренного быка высоко занесенной дубинкой, палицей. К тому же его охраняют две верные собаки – Большой Пес и Малый Пес. Каждое из этих созвездий отмечено звездой первой величины: Большой Пес – Сириусом, ярчайшей звездой на всем звездном небе,

Малый Пес – несколько уступающей ей в блеске звездой Процион. Впрочем, Большого Пса отвлек Заяц, пустившийся наутек из-под ног Ориона. Главная звезда этого созвездия  α2,6 ^mвместе с Ригелем и  κОриона образуют вершины почти равностороннего треугольника.

Вся эта сцена небесной охоты была запечатлена на небосводе еще несколько тысячелетий назад, и перечисленная нами группа созвездий имеет такой же почтенный возраст, как, например, и Большая Медведица.

Столь же древни и два других ярких зимних созвездия – Близнецы и Возничий. Звезды αи  βсозвездия Близнецов (их легко отыскать левее созвездия Ориона) были названы Кастором и Поллуксом по имени тех мифических близнецов, отцом которых был всемогущий Зевс, а матерью – легкомысленная земная красавица Леда.

Близко от зенита видна очень яркая желтоватая звезда Капелла – главная из созвездия Возничего. Слово «капелла» означает в переводе на русский язык «козочка». В этом месте на старинных картах действительно изображена маленькая козочка, которую несет на своих плечах могучий гигант Возничий. Если верить древнегреческим легендам, в созвездии Возничего увековечен афинский царь Эрихтон, считавшийся изобретателем колесниц. А козочка на плечах – это якобы «та самая», мифическая козочка Амалфея, которая когда-то вскормила самого Зевса.

Справа от Ориона – созвездие Эридана, изображающее мифическую реку, в которой утонул Фаэтон – несчастный сын бога Солнца, наказанный за неповиновение своему отцу. «Река» эта продолжается далеко под горизонт и оканчивается в южном полушарии звездного неба яркой звездой Ахернар.

Слева от Ориона – единственное «молодое» зимнее созвездие Единорог. Появилось оно на звездных картах уже после изобретения телескопа в 1624 г. и изображает собой мифическое животное, лошадь с длинным прямым рогом, о котором в эпоху средневековья рассказывали всякие небылицы.

Кроме Эридана и Единорога, все остальные зимние созвездия можно отыскать без всякого труда по их главным самым ярким звездам.

Орион

 

На всем небе нет иного созвездия, которое бы содержало столько интересных и легко доступных для наблюдения объектов, как Орион. Прежде всего опишем его главные звезды.

Ригель,  βОриона, – самая яркая звезда созвездия. Цвет этой звезды голубовато-белый, температура поверхности около 13000 К. Видимый блеск Ригеля весьма значителен (0,3 ^m), и все-таки трудно поверить, что эта звезда излучает свет в 64000 раз интенсивнее, чем наше Солнце. Причина такой исключительно высокой светимости Ригеля не только в том, что Ригель очень горяч, но и в его размерах. Превосходя Солнце по диаметру в 40 раз, Ригель с полным основанием считается сверхгигантом.

Ригель – тройная звезда. В большой школьный рефрактор без особого труда можно рядом с ним на расстоянии 9" увидеть белую горячую звездочку 7 ^m. Судя по спектру, этот спутник Ригеля в свою очередь является тесной парой звезд, совершающих вокруг общего центра масс полный оборот почти за 10 дней. Ригель и его спутники очень далеки от Земли – нас разделяет почти 1000 световых лет.

Как ни велик Ригель, но красная звезда Бетельгейзе,  αОриона, несравненно больше. Это действительно исполин, в отличие от подавляющего большинства других звезд имеющий ощутимый видимый диск. Во всяком случае с помощью интерферометра его поперечник неоднократно измеряли и в результате получили, что по диаметру Бетельгейзе больше Солнца в 300 раз! Заменив Солнце, Бетельгейзе поглотила бы в себя все ближайшие планеты по Марс включительно! Еще трагичнее была бы замена Солнца Ригелем.

Этот пышащий жаром голубовато-белый сверхгигант испепелил бы весь органический мир Земли.

Бетельгейзе – полуправильная переменная звезда. В причудливой кривой изменения ее блеска можно выделить два колебания – с периодами 180 и 2070 дней. Интересно, что между колебаниями блеска и изменениями диаметра Бетельгейзе, определяемого с помощью интерферометра, наблюдается хорошее согласие. В максимуме блеска диаметр звезды минимален (а температура наибольшая), в минимуме – наоборот. Значит, колебания блеска Бетельгейзе и похожих на нее звезд вызваны «полуправильными» пульсациями.

Звезда Беллатрикс –  γОриона – уступает в блеске и Ригелю и Бетельгейзе. Но это также звезда-гигант, еще более горячая, чем Ригель,– температура поверхности Беллатрикса превосходит 20 000 К. Между прочим, в средневековье она называлась Беллатриксой, то есть, по-латыни, «воительницей». В астрологических книгах той эпохи можно найти забавную справку, что «женщины, рожденные под влиянием этой звезды, бывают счастливы и любят поговорить».

Четвертая звезда  κв основной фигуре Ориона не имеет собственного имени, но мы хотим обратить внимание читателя на то, что и эта звезда – горячий гигант с температурой поверхности около 25 000 К.

Три звезды, составляющие пояс небесного охотника, также весьма интересны. Звезды  ζи  δпринадлежат к редкому спектральному классу О, и температура их поверхности даже несколько превосходит 25 000 К. Третья звезда  εпо физическим свойствам очень напоминает звезду κ.

Отыщите в созвездии Ориона еще две яркие звезды класса О –  σи λ. Последняя из них —самая горячая из всех ярких звезд Ориона (температура ее поверхности близка к 30 000 К).

Под поясом Ориона, там, где на современных звездных картах изображены звезды  θи ι, а на старинных картах нарисован меч небесного охотника, невооруженный глаз различает маленькое туманное пятнышко. Это – знаменитая туманность Ориона, фотографии которой не менее популярны, чем снимки туманности Андромеды.

Странно, что об этой туманности, по-видимому, ничего не знали ни древние, ни средневековые астрономы. Особенно поразительно, что туманность Ориона не заметил и Галилей, внимательно изучавший в свой телескоп это замечательное созвездие. Впервые ее увидел в 1618 г. немецкий астроном Иоганн Цизат, да и то случайно, при наблюдениях яркой кометы. Как бы там ни было, но с той поры туманность Ориона – один из тех объектов, на которые астрономы обращают особенно пристальное внимание.

В бинокль туманность отлично видна как размазанное светлое пятнышко неопределенных очертаний. На фотоснимках хорошо заметна сложная структура туманности и ее весьма протяженные размеры (рис. 41). Есть основания думать, что туманность Ориона «обволакивает» почти все это созвездие, а невооруженному глазу (как и в туманности Андромеды) доступна лишь самая плотная и яркая центральная часть.

рис. 41

Природа двух ярчайших на земном небе туманностей – в Андромеде и в Орионе – совершенно различна. Туманность Андромеды – колоссальная и очень далекая звездная система из десятков миллиардов солнц. Туманность Ориона – несравненно меньшее по размерам (ее средний поперечник близок к 5 пк) облако чрезвычайно разреженных газов (главным образом водорода). Туманность Андромеды – соседняя галактика. Туманность Ориона находится внутри нашей Галактики, в 350 пк от Солнца.

Средняя плотность этой газовой или, как часто говорят, диффузной туманности в 10 ¹⁷раз меньше плотности комнатного воздуха. Иначе говоря, массу в один миллиграмм будет иметь часть туманности объемом в 100 кубических километров! Наилучший из вакуумов, достигнутых в лабораториях, в миллионы раз плотнее туманности Ориона!

И все же общая масса этого исполинского образования, в гораздо большей степени, чем кометы, заслуживающего наименования «видимого ничто», огромна. Из вещества туманности Ориона можно было бы изготовить примерно тысячу таких солнц, как наше, или свыше трехсот миллионов похожих на Землю планет!

Вот что значит «астрономические» масштабы туманности Ориона, делающие ее чрезвычайно «весомой» даже при ничтожной средней плотности! Наглядности ради отметим, что если Землю уменьшить до размеров булавочной головки, то в таком масштабе туманность Ориона займет объем величиной с земной шар!

Туманность Ориона ярко светится. Но свет этот – «холодный», вызванный в основном процессами люминесценции, которая возбуждается близкими к туманности или даже погруженными в нее горячими звездами.

При рассматривании туманности Ориона вы, вероятно, обратили внимание на звезду θ. Это, собственно, не одна звезда, а целая система из шести звезд! Четыре наиболее яркие из них, как бы отмечающие вершины некоторой воображаемой трапеции, хорошо видны уже в небольшие телескопы. Пятая и шестая звезды этой удивительной системы были открыты только в 1826 и 1830 гг., так как они весьма слабы (около 11 ^m) и расстояние их от остальных звезд близко к 4". Замечательно, что и эти шесть звезд – горячие гиганты, подобные тем, о которых уже говорилось.

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

У горячих гигантов есть одна характерная особенность – они необыкновенно расточительны. Например, Ригель ежесекундно превращает в излучение, в ослепительные потоки света около 80 миллиардов тонн своего вещества! При такой трате вещества Ригель полностью «обанкротился» бы через 10 миллионов лет. Но блеск Ригеля говорит о том, что эта звезда далека от «банкротства», а значит, ее возраст не превышает 10 миллионов лет!

По меркам человеческой жизни 10 миллионов лет – срок невообразимо большой. Но уже в масштабе эволюции Земли эта же величина выглядит совсем незначительной. Ящеры вымерли десятки миллионов лет назад, и их глаза не могли видеть Ригель. Эта звезда с астрономической точки зрения – совершеннейший младенец!

Примерно столь же молоды и другие горячие гиганты орионовской О-ассоциации, кстати сказать, одной из самых близких к нам (расстояние 380 пк).

Молодость этой ассоциации вытекает также из совершенно иных рассуждений. Как полагает академик В.А.Амбарцумян, в трапеции Ориона (и других подобных ей кратных системах) движения компонентов не могут быть периодическими, то есть происходить по замкнутым, неизменным орбитам. Системы «типа трапеции» должны распадаться, причем за сроки, в астрономических масштабах очень короткие. Проведенные В.А.Амбарцумяном расчеты показывают, что шестикратная «трапеция Ориона» существует не более нескольких миллионов лет. Значит, и с этой точки зрения О-ассоциация созвездия Ориона возникла совсем недавно из какой-то дозвездной материи.

В туманности Ориона есть много своеобразных переменных звезд, называемых звездами типа Т Тельца (по обозначению главного их представителя). Это, как правило, не горячие гиганты, а, наоборот, холодные желтые, оранжевые и красные карлики с яркими эмиссионными линиями в спектре. Блеск их меняется совершенно беспорядочно, и эти колебания, судя по всему, вызваны частыми, хотя и непериодическими выбросами в атмосферу звезды горячих ярко светящихся газов из их недр. Вообще звезды типа Т Тельца по своим физическим характеристикам производят впечатление каких-то беспокойных, «неустановившихся» или, как говорят, нестационарных звезд .Уже этот факт можно считать намеком на сравнительную молодость таких объектов.

На самом деле так и есть. Звезды Т Тельца, как теперь неопровержимо доказано, образуют свои Т-ассоциации, возраст которых не превосходит нескольких миллионов лет.

Созвездие Ориона содержит три Т-ассоциации, из которых самая богатая (220 звезд) сконцентрирована в районе звезды Т Ориона, недалеко от самой яркой части Орионовой туманности.

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. Впечатление это усилится, если обратить внимание еще на два факта.

Первое – вращение туманности Ориона и окутанных ею молодых звезд вокруг некоторой оси, обнаруженное известным советским исследователем звездной Вселенной П.П.Паренаго. Второе – стремительное «бегство» из туманности Ориона трех горячих звезд – АЕ Возничего, 53 Овна и  μГолубя. Эти звезды покинули центральную часть созвездия Ориона около двух с половиной миллионов лет назад и сейчас разлетаются от нее во все стороны со скоростью, большей 100 км/с! По-видимому, какой-то взрыв выкинул их из О-ассоциации Ориона или в момент ее рождения, или в эпоху, к нему близкую.

Нет, созвездие Ориона действительно самое «беспокойное» место на небе, и здесь, несомненно, на наших глазах, хотя и в чрезвычайно замедленном по человеческим меркам темпе, совершаются великие космические события!

Телец

   

У мифического царя Атласа было семь дочерей – Альциона, Тайгета, Меропа, Целена, Электра, Астеропа и Майя. При обстоятельствах довольно неясных (до нас дошло несколько противоречивых версий) эти сестры были обращены в группу маленьких слабо светящихся звездочек, с незапамятных времен украшающих созвездие Тельца. Во всяком случае Плеяды (так называют это звездное скопление) упоминаются в Библии, о них пишут Гомер и Гесиод. Рассказывают, что когда-то все семь плеяд были одинаково яркими. Но потом, когда Меропа имела неосторожность выйти замуж за смертного, «ее звезда» поблекла.

Проверьте зоркость вашего зрения: сколько звезд вы отчетливо различаете в Плеядах? Если шесть или семь – у вас нормальное зрение, если более – то отличное. Люди с исключительным зрением могут разглядеть в Плеядах десяток звезд. Но уже Галилей в свой несовершенный телескоп насчитал в Плеядах 36 звезд.

Вооружитесь биноклем и полюбуйтесь этим великолепным рассеяннымзвездным скоплением. Сверяясь с картой Плеяд, найдите главные звезды скопления. Среди них есть и родители небесных сестер – отец Атлас и мать Плейона (рис. 42).

рис. 42

Самая яркая из плеяд Альциона ( ηТельца). Ее светимость в тысячу раз больше светимости Солнца. Рядом с ней виден треугольник из маленьких звездочек, оптических «спутников» Альционы. Главные звезды Плеяд – те, которым присвоены собственные мифические имена,– горячие белые гиганты с температурой поверхности, не меньшей. 15 000 К. Помещенное среди них наше Солнце выглядело бы слабенькой звездочкой десятой величины. Но среди десятков звезд, входящих в состав этого звездного скопления, есть звезды и менее горячие, чем, скажем, Альциона, и такие, которые по своим физическим характеристикам весьма напоминают Солнце. Перед нами содружество разнообразных звезд, правда, далеко не всех типов (например, отсутствуют красные гиганты) рис. 43.

рис. 43

Плеяды – одно из самых близких к нам рассеянных звездных скоплений (расстояние 130 пк). Поэтому оно так эффектно даже для невооруженного глаза. Занимая на небе площадь в несколько раз большую полной Луны (не правда ли, в это трудно поверить?), Плеяды в пространстве раскинулись во все стороны примерно на 22 световых года. Как и в других рассеянных звездных скоплениях, звезды Плеяд летят в пространстве по почти параллельным путям и с почти одинаковой скоростью.

Плеяды гораздо более компактны, чем любая из О-ассоциаций. Но и они весьма молоды. Попытки определения их возраста предпринимались неоднократно. По оценкам, опубликованным в 1953 г., 280 звезд, входящих в состав Плеяд, возникли вряд ли раньше, чем 2,5 миллиона лет назад. Если это так, то возраст Плеяд одного порядка с возрастом человечества!

Еще в 1859 г. была открыта легкая прозрачная туманность, своеобразная вуаль, в которую погружены Плеяды. Эта туманность, в отличие от туманности Ориона, несамосветящаяся. Она отражает свет погруженных в нее Плеяд и в основном состоит из мельчайшей твердой космической пыли.

Главная звезда созвездия Тельца, желтовато-оранжевый Альде-баран расположен на небе (но не в пространстве!) в самой гуще другого рассеянного звездного скопления – Гиад (рис. 44). Под этим наименованием подразумевают группу примерно из двухсот звезд, окружающих Альдебаран. Скорости их собственных движений направлены к одной точке неба (так называемому вертексу ),близкой к Бетельгейзе. В Гиадах собственные движения звезд весьма значительны и по ним легко найти вертекс, который, например, для Плеяд определяется весьма неуверенно. Поэтому такие, можно сказать, «на глазах» перемещающиеся скопления называют движущимися скоплениями .

рис. 44

Конечно, все звезды Гиад движутся в пространство параллельно, а кажущееся схождение их путей в вертексе – проявление перспективы, такое же как и схождение к горизонту, например, параллельных железнодорожных рельсов.

Состав Гиад, пожалуй, не менее разнообразен, чем Плеяд. Но в целом Гиады холоднее и «мельче», чем Плеяды. Есть здесь и много звезд, похожих на Солнце, и даже несколько красных гигантов. Гиады не окутаны туманностью, как Плеяды, и это обстоятельство также может рассматриваться как признак старости скопления. Судя по многим данным, возраст Гиад близок к миллиарду лет.

Гиады – самое близкое к нам звездное скопление. До него «рукой подать» – всего 40 пк. Форма этого скопления почти сферическая, средний поперечник близок к 33 световым годам. Подсчитано, что около 80 000 лет назад Гиады пролетали мимо Солнца на кратчайшем от него расстоянии и были вдвое ближе, чем теперь. Через 65 миллионов лет Гиады, удалившись от нас, займут на небе площадь гораздо меньше полной Луны, а самые яркие их звезды, ныне отлично видимые невооруженным глазом, станут слабыми звездочками 12 ^m. Как видите, и небесные картины изменчивы, впрочем, как и все в мире.

Альдебаран, как уже отмечалось, к Гиадам не принадлежит. Этот холодный оранжевый гигант, почти в 30 раз по диаметру больше Солнца, находится от нас на расстоянии 21 пк.

Созвездие Тельца содержит еще одну исключительную в своем роде достопримечательность – знаменитую Крабовидную туманность (рис. 45). Она находится рядом с яркой звездой ζ, но для наблюдения это объект трудный. Только в темные прозрачные ночи можно рассмотреть здесь в телескоп или сильный бинокль маленькое овальное светящееся пятнышко, размером всего 6' X 4'.

рис. 45

Когда Мессье в 1758 г. в этом районе неба отыскивал одну из комет, он чуть не спутал с ней неизвестную до той поры Крабовидную туманность. Именно это досадное недоразумение и побудило его составить свой знаменитый каталог туманностей, в котором Крабовидная туманность числится под номером первым.

«Помеха № 1» в последние десятилетия привлекла всеобщее внимание. Это – один из самых мощных источников космического радиоизлучения, в каталогах радиоастрономов обозначаемый как «Телец А». На хороших фотографиях туманность действительно напоминает краба – волокна туманности имеют отдаленное сходство с щупальцами или клешнями.

Как раз на этом месте неба в 1054 г. вспыхнула яркая сверхновая звезда. Сейчас здесь видна маленькая, очень необычная звездочка 16,5 ^m. Самое замечательное, что газы, образующие Крабовидную туманность, разлетаются во все стороны от этой звезды со скоростью около 1000 км/с! Даже на фотографиях, снятых с интервалом в 20—30 лет, можно заметить расширение Крабовидной туманности.

Вряд ли можно сомневаться, что мы видим здесь пульсар – бывшую сверхновую звезду и газы, которые были выброшены при ее чудовищном взрыве.

Все открытые до сих пор пульсары принадлежат нашей Галактике, а общее число этих загадочных объектов во Вселенной, вероятно, очень велико.

По сравнению с Крабовидной туманностью другие интересные объекты созвездия Тельца, как, например, оптические двойные звезды θ, δ, κ .или затменная переменная  λ(амплитуда 3,5 ^m—4,0 ^m, период 3,95 суток), заслуживает лишь беглого упоминания.