Звёздный мир - Борис Воронцов-Вельяминов

Рядом с Тельцом по другую сторону Млечного пути находится созвездие Близнецов с яркими звездами Кастором и Поллуксом, а под ним — созвездие Малого Пса, имеющее только две яркие звезды, из которых главная носит имя Процион. Остальные созвездия, хотя и важные, состоят из более слабых звезд и менее бросаются в глаза при первом изучении звездного неба, так что найти их труднее. Желающие могут разыскать их, пользуясь звездной картой.

Сколько звезд на небе?

Когда вы отправляетесь блуждать по незнакомому городу, вам полезен его план. Когда вы отправитесь блуждать по звездному небу, вам будет полезна карта звездного неба.

В древности под созвездием понимали группу ярких звезд, характерных своим взаимным расположением, составляющих какую-либо фигуру, если эти звезды мысленно соединить прямыми линиями. Однако почти никогда мы не видим в этих характерных фигурах сходства с теми предметами, именами которых древние астрономы эти фигуры называли.

Сейчас под созвездием понимают целую область на небе внутри определенных границ. К созвездию относят все звезды, которые видны в этой области неба. Однако в пространстве, если для простоты границы созвездия принять за круг, созвездие заключает все звезды, находящиеся внутри конуса с вершиной в нашем глазу и с образующими, проведенными к границам созвездия. Некоторые из звезд данного созвездия в пространстве дальше от своих соседок по созвездию, чем от звезд, видимых нами в совсем противоположной стороне неба.

Два тысячелетия тому назад ввели разделение звезд по блеску на шесть групп, на шесть звездных величин. Самые яркие (их около двадцати) назвали звездами первой величины, более слабые — звездами второй величины, а те, которые едва видимы невооруженным глазом, — звездами шестой величины. Чем звезда ярче, тем ее звездная величина меньше. Удивляться такому разделению звезд по их яркости нечего. Никого ведь не удивляет, что самые крупные плоды относят к первому сорту, менее крупные — ко второму сорту и т. д.

По сравнению со звездами первой величины звезды шестой величины в сто раз слабее. Видимые в бинокль звезды седьмой и восьмой величины соответственно в два с половиной и в шесть раз еще слабее.

Присмотритесь к звездному небу, разыщите на нем с помощью звездной карты созвездия, и вы скоро убедитесь, как легко ориентироваться на небе, держать на учете все звезды, видимые невооруженным глазом.

Их всего около шести тысяч, а сразу над горизонтом их видно только около трех тысяч. Если мы говорим «около», то лишь потому, что острота зрения и прозрачность воздуха бывают различными. В списки занесены и помечены на картах не только все эти звезды, но и множество более слабых.

С уменьшением яркости звезд число их растет.

Так сказать, «поштучно» сосчитаны и занесены в каталоги, а также на карты все звезды ярче одиннадцатой звездной величины. Число звезд более слабых мы тоже знаем, но уже не так точно, да это и не столь важно.

В результате подсчет числа звезд ярче данной предельной звездной величины можно представить следующей таблицей:

Итак, мы держим на строгом учете почти миллион звезд, а всего доступно нашему наблюдению около двух миллиардов звезд. Число внушительное.

Как далеки звезды?

Вы знаете, конечно, что наш земной шар за год обегает крутом Солнца, держась от него на расстоянии 150 миллионов километров. Знаете вы и то, что, кроме Земли, ряд подобных ей небесных тел, называемых планетами, тоже обращается вокруг Солнца, образуя солнечную систему. Самая далекая из известных планет — Плутон — в сорок раз дальше от Солнца, чем Земля. Солнце освещает и согревает Землю и другие такие же холодные и темные планеты.

За пределами солнечной системы к звездам приходится сделать такой большой скачок в расстоянии, что он удался всего лишь столетие назад, гораздо позднее, чем исчезли сомнения в подобии между Солнцем и звездами. Измеритель морских глубин — лот — в области астрономии неоднократно бросался в направлении разных звезд и долго не мог достигнуть ни одной из них, не мог достигнуть «дна».

И вот всего лишь только столетие назад известному русскому астроному В. Струве одновременно с другими учеными, работавшими за границей, удалось произвести достаточно точные измерения и впервые установить расстояние до некоторых звезд. Чувство, испытанное при этом современниками, напоминает радость моряков, которые при долгом плавании безуспешно бросали лот и наконец достали им до дна.

Способ определения расстояния до звезд состоит в точном определении направления на них (то есть в определении их положения на небесной сфере) с двух концов диаметра земной орбиты. Для этого надо определить направление на звезду в моменты, отделенные друг от друга полугодом, так как Земля за это время сама переносит с собой наблюдателя с одной стороны своей орбиты на другую.

Кажущееся смещение звезды, вызванное изменением положения наблюдателя в пространстве, чрезвычайно мало, едва уловимо.

Самой близкой к нам звездой можно считать звезду первой величины Альфа Центавра, не видимую в СССР, хотя одна близкая к ней, не видимая невооруженным глазом звездочка оказывается еще на 1 процент ближе. Кажущееся смещение звезд измерено с точностью до 0,01''.

Под углом около 0,01'' нам представляется поперечник копейки, если ее поставить на ребро на Красной площади в Москве и рассматривать из Тулы или из Рязани. Вот какова точность астрономических измерений! Под углом в 0,01'', говоря точнее, видна линейка, на которую смотрят под прямым углом с расстояния, в 20 626 500 раз большего, чем длина линейки.

Большие расстояния удобнее выражать в световых годах, т. е. в тех расстояниях, которые свет, распространяясь со скоростью 300 000 км/сек, пробегает за год.

С помощью описанного способа и других можно определять расстояния до звезд, отстоящих гораздо дальше чем на триста световых лет. Свет звезд некоторых далеких звездных систем доходит до нас за сотни миллионов световых лет. Это вовсе не значит, как часто думают, что мы наблюдаем звезды, может быть уже не существующие сейчас в действительности. Не стоит говорить, что «мы видим на небе то, чего в действительности уже нет». В самом деле, подавляющее большинство звезд изменяется так медленно, что миллионы лет назад они были такими же, как сейчас, и даже видимые места их на небе меняются крайне медленно, хотя в пространстве звезды движутся быстро. Таким образом, звезды, какими мы их видим, в общем являются такими же и в настоящее время.

Движение неподвижных звезд

В отличие от блуждающих светил — планет, звезды созвездий некогда назвали неподвижными. Между тем неподвижного в мире ничего быть не может. Чтобы заметить перемещение звезд на небе относительно друг друга, надо сравнивать точные определения их положения на небе, сделанные с промежутком времени в десятки лет. Невооруженным глазом они не заметны, и за историю человечества ни одно созвездие не изменило заметно своих очертаний.

Для большинства звезд никакого перемещения заметить не удается, потому что они слишком далеки от нас. Всадник, скачущий карьером на горизонте, как нам кажется, почти стоит на месте, а черепаха, ползущая у наших ног, перемещается довольно заметно. Так и в случае звезд — мы легче замечаем движения ближайших к нам звезд.

Вследствие обращения Земли вокруг Солнца наблюдателю с нее кажется, что в течение года звезды описывают на небе замкнутые кривые линии аб тем меньших размеров, чем звезда дальше от Земли.

Летящая звезда Барнарда — так назвали одну слабенькую звездочку, изученную Барнардом, за ее наиболее заметное среди звезд движение по небу — движется, если хотите, даже не черепашьим шагом, а еще медленнее. За год она «пролетает» по небу дугу в 10'', т. е. чтобы переместиться на видимую величину поперечника Луны (0,5°), ей потребуется более сотни лет. Если ее сфотографировать большим московским астрографом, дающим крупный масштаб, то изменение за год ее положения среди звезд на фотографии составит меньше одного миллиметра. Однако по сравнению с другими звездами это действительно «летящая звезда».

Как ни ничтожны угловые перемещения звезд на небе, называемые собственными движениями, они соответствуют огромной скорости в пространстве, если вспомнить огромность расстояния, с которого мы их видим.

У нас есть еще другая возможность изучать движения звезд — по принципу Допплера: измеряя смещение линий в их спектрах. Скорости звезд, подробно изученные советским астрономом П. П. Паренаго, составляют обычно десятки километров в секунду. Наибольшую из них (583 км/сек) имеет одна слабая звезда в созвездии Голубя.

Правила звездного движения