Глава 2 - Галактика

 

Звезды

 

Ну вот, по Вселенной мы изрядно поползали, пора теперь переместиться поближе — к тому, что что мы видим сами, то есть невооруженным глазом. А в этом смысле мы видим в основном свою собственную Галактику, в которой и живем – наш Млечный Путь. Кое-что виднеется и внегалактическое, конечно, но все же главным образом – объекты Галактики, а среди них – звезды, разумеется. В целом о «небе» мы поговорили уже достаточно, так что здесь будет с несколько иной точки зрения и покороче, нечто вроде справочного раздела.

 

Поскольку все на небе было божественным, люди издавна придавали фигурам из ярких звезд различный мифологический смысл и соответствующие названия, связывая их таким образом с историями Богов. Первой (из известных нам, разумеется) попыткой описать их была попытка Евдокса в IV веке до н.э. – он описал 44 созвездия — и хотя оригинал этой попытки утерян, ссылка на нее дана в книге поэта Аратуса «Феномены» в 270 году до н.э. Затем Птолемей в своем «Альмагесте» перечислил уже 48 созвездий, а начиная приблизительно с 1600 года стали добавляться другие.

Но в разных культурах истории Богов были различными и вскоре (в историческом смысле, конечно) с неизбежностью возникла путаница…

 

 

Созвездия

 

Путаница эта привела (уже, собственно, в наше время – в 1928 году) астрономов к международному соглашению: небо поделили на 88 созвездий со вполне четкими границами. И чтобы не бегать каждый раз в справочники, в таблице приведены названия созвездий – русские и латинские, принятое сокращенное обозначение, порядковый номер по величине (т.е. по площади в квадратных градусах, занимаемой созвездием на небе), а также число звезд ярче 6^m.0 (т.е. видимых невооруженным глазом) входящих в созвездие. Зодиакальные созвездия выделены красным и указаны их символы.

 

 

Для большей наглядности и облегчения поиска созвездий на небе (кому вдруг вздумается) приведена также и полная карта звездного неба.

Технические примечания к карте: взята из Морского Астрономического Ежегодника, но слегка упрощена – уменьшено количество изображенных звезд, не соблюдено соответствие изображения звезды ее светимости, не все «куски» созвездий, имеющихся на экваториальной карте, отражены на полярных; полярные карты для склонений от 30⁰N  до 90⁰N и от 30⁰S до 90⁰S соответственно – в азимутальной равнопромежуточной проекции, экваториальная от 60⁰N до 60⁰S – в цилиндрической равнопромежуточной проекции; небесные параллели указаны через 15⁰, меридианы – через 30⁰; пунктирная линия на экваториальной карте представляет эклиптику; линиями соединены только звезды, определяющие основную конфигурацию созвездия; названия зодиакальных созвездий выделены красным.

И для карты, и для списка следует помнить, что созвездия Киль, Корма и Паруса в некоторых (особенно старых) источниках обозначаются как одно созвездие – Корабль (Argo), а созвездие Кентавр в русской транскрипции чаще называют Центавр. Название Секстант общепринято, хотя этот угломерный инструмент правильно называется секстан.

Самое большое (по площади) созвездие – Гидра, растянувшееся на четверть небесного круга. Хотя особо оно на небе не выделяется: звезды в нем слабые. А самое маленькое – Южный Крест, зато очень приметное: три из его четырех главных звезд – звезды 1-й величины. Правда, у нас – в северном полушарии – он не виден…

Кому интересно: по условиям видимости созвездия на небе можно разделить на три группы – или «слоя». Œкоторые в данной точке наблюдения никогда не заходят. Для Москвы, к примеру, это созвездия в приполярной области, грубо говоря те, что изображены в северной околополярной области карты. которые восходят и заходят. «Перечень» таких меняется от сезона к сезону: летом их больше, зимой меньше. Žкоторые никогда не восходят в данной точке. Для нас – это созвездия южного полушария неба. Помните, Джон Гершель специально на 5 лет уезжал в Южную Африку, чтобы наблюдать звезды южного полушария…

Взгляните на карту звездного неба, а дальше развлечения для приведена картинка самого большого созвездия и самой близкой галактики.

 

 

 

 

 

беглый взгляд

 

Наш Млечный Путь поначалу-то галактикой не был: согласно одному из мифов это была дорога с Олимпа на Землю. Согласно другому – пролитое Герой молоко (от греческого gala - молоко, galaxias - молочный круг)... Однако в 1609 году Галилео «разложил» эту дорогу на звезды (об этом догадывался еще Демокрит – но лишь умозрительно) и от гипотезы разлитого молока пришлось отказаться.

 

По современным представлениям Галактика – рядовой (хотя и гигантский) член так называемого Местного скопления, состоящего из 30 галактик – и пожалуй самым ярким представителем этого скопления является знаменитая Туманность Андромеды. Само скопление не очень велико: наблюдаются и состоящие из тысяч галактик.

Долгое время самой близкой к нам в этом скоплении считалась галактика Большое Магелланово Облако (170 тыс.св.лет). Однако в 1994 году в созвездии Стрельца обнаружили карликовую галактику на расстоянии «всего» 52 тыс.св.лет от центра нашей (от Солнца – 80 тыс.). Первоначально галактика в Стрельце представляла собой сферу около 1000 св.лет в поперечнике, но, похоже, наш Млечный Путь сильно на нее влияет: она «вытягивается», становится длиннее. Хотя в общем-то могут быть и другие объяснения.

 

Большинство звезд Галактики (а всего их количество оценивается в 100 миллиардов) сосредоточено в линзообразном объеме центральной части Галактики (ее ядре), где плотность звезд оценивается в (примерно) 2 тысячи на 1 кубический парсек. В центре зарегистрирован мощный радиоисточник размером всего с солнечную систему, его M оценивается в 2-5 млн M_¤, а около него обнаружены рукава, в которых находятся звезды. Подозревают, что этот источник — черная дыра. Экваториальные координаты центра: a=17^h28^m, d=30⁰ и находится в направлении созвездия Стрельца.

В нашем районе (т.е. в районе Солнца) плотность составляет 0.12 звезды на 1 куб. пс. (т.е. 1 звезда на 8 пс³). Это не очень много: в радиусе 100 пс примерно 6 тысяч звезд, в радиусе 5 пс (16.3 св.лет) – всего 53 звезды, включая кратные (т.е. пары, тройки... звезд, связанных гравитационными силами). Хотя не следует забывать, что слабенькие звездочки все продолжают открывать, в том числе и близко к нам.

Остальные звезды распределены в четырех рукавах дискообразного тела Галактики и в так называемом гало. Все это схематично изображено на картинке, включая место Солнца в Галактике.

M Галактики оценивается в 250 млрд. M_¤, она совершает один оборот примерно за 300 млн.лет. Но поскольку вращается она не как твердое тело, то «слой» в районе Солнца совершает один оборот примерно за 200-250 млн. лет и если предположить, что путь Солнца вокруг центра Галактики есть окружность, то длина этого пути — около 63 кпс, а прошло Солнце этот путь по современным оценкам всего 20-25 раз, двигаясь со скоростью около 220 км/сек (полезно: скорость 1 км/сек » 1 пс/млн. лет). Возраст Солнечной Системы всего 25 галактических лет…

Следует, правда, отметить, что английские астрономы В.Клаб и Дж. Доу считают расстояние от центра Галактики до Солнца равным не 30, а только 20 тыс. св.лет, и если это верно, то придется сильно пересмотреть все “возрасты” во Вселенной, включая ее собственный.

 

 

И на всякий случай: в 1971 году с целью унификации принята система Галактических координат, ее центр — Солнце, основная линия — направление от Солнца на центр Галактики (на созвездие Стрельца – l=0⁰, обратное – на созвездие Возничего – l=180⁰). Галактическая долгота «l» измеряется в градусах от 0 до 360, начиная от этой линии и против часовой стрелки, если смотреть “сверху”. Галактическая широта «b» измеряется в градусах от -90 (“вниз”, т.е. к южному полюсу) до +90 (“вверх”, т.е. к северному). Кто заинтересуется — галактические коорди-наты звезд приведены в “Астрономическом Календаре” на стр 652, а переход от экваториальных координат (прямое восхождение a и склонение d) к галактическим — на стр 704 (страницы, разумеется, зависят от издания).

 

Ближайшие звезды изучены, разумеется, лучше других: и изучать их начали раньше, и наблюдать их легче… Отметим здесь один из установленных фактов. Американские астрономы Абт и Леви провели тщательное исследование кратности у 123 ближайших к нам звезд солнечного типа на 2.1-метровом рефлекторе Национальной обсерватории Китт-Пик (Аризона). Оказалось, что из этих 123: 57 – двойные; 11 – тройные; 3 – четверные. То есть около 60% всех звезд солнечного типа — кратные. И это — результаты только прямых наблюдений, а им неподвластны маломассивные и малоизлучающие компоненты. Дальнейшие исследования привели ученых к выводу, что практически все звезды солнечного типа должны быть либо кратными, либо обладать — вместо второй-третьей и т.д. компонент — семьей планет, либо и то и другое.

 

Это “вписывается” и в логику наиболее распространенной ныне гипотезы образования звезд из первоначальных глобул. Давайте мысленно поупражняемся. Вот огромная газо-пылевая глобула (откуда она взялась, а также откуда взялся первоначальный вращательный момент – отдельные вопросы) начинает сжиматься. Спокойно сжаться в одно тело она может только в одном случае: если не вращается. Если же она вращается, то вынуждена будет “спющиваться” в линзоподобное тело (поскольку чем давльше от оси вращения, тем больше центробежная сила и, соответственно, меньше скорость падения к центру) и рано или поздно в экваториальной ее части наступит момент, когда действующая на частицу сила притяжения (равнодействующая всех сил притяжения от других частиц, она по необходимости направлена к центру, поскольку “с той стороны” частиц больше) уравновесится центробежной силой. Такая частица (точнее, слой частиц на этом радиусе) перестанет падать к центру: этот слой образует кольцо (“бублик”), которое продолжает вращаться вокруг центра и постепенно отрывается от остальной, продолжающей сжиматься центральной части. Частицы в этом бублике будут притягиваться друг к другу — и если они распределены по нему равномерно, они не могут слиться в одно тело, как минимум таких тел должно получиться два — друг напротив друга. А еще вероятнее — несколько, на одной орбите, по оси бывшего бублика. Тем временем от центральной части, сжимающейся и потому увеличивающей скорость вращения, по той же причине рано или поздно должен “отслоиться” следующий бублик... Сколько получится таких бубликов — зависит от начальной массы и скорости вращения.

А если в самом начале в глобуле по каким-то причинам (из-за неравномерностей в плотности, к примеру) образовалось два (или больше) центра притяжения, то в каждом из них будет происходить то же самое, а сами они будут постепенно отделяться друг от друга, продолжая вращение вокруг общего центра.

Похоже, что звезда такого типа и вправду не может “родиться в одиночестве”: у нее обязательно должны быть братья-спутники или сестры-планеты.

Однако обнаружение планет даже у ближайших звезд — дело на нынешнем уровне очень трудное. Давайте для иллюстрации «посмотрим» на нашу солнечную систему с ближайшей звезды, с альфы Центавра. Заметить оттуда планеты в имеющиеся телескопы, разумеется, не удастся. Однако заметить «неправильности» в движении Солнца, скорее всего, удастся. Неправильности эти будут иметь период, равный периоду совпадения «тяги» Юпитера и Сатурна (остальные планеты оказывают очень малое влияние), это 59 лет. И скорее всего «тамошние» астрономы заподозрят наличие невидимого спутника, то есть махонькой звездочки, обращающейся с этим периодом…

 

 

Соседи

 

Давайте теперь поподробнее посмотрим на наших соседей по «галактической квартире». Начать его следует, разумеется, с их перечня. Обычно такой перечень дают с указанием общепринятых названий звезд, их спектральных классов и светимостей. Однако эти общепринятые названия приводят к некоторым трудностям: по ним проблематично отыскать звезду на небе или в каталогах, где они указаны обычно по «научным» названиям; светимость и спектральный класс бывают нужны только в особых случаях — когда кто-то заинтересуется всерьез и т.д. Поэтому представляется более целесообразным указать созвездие, общепринятое название, «научное» название и расстояние, – а уж по этим данным потом (кто захочет) можно найти любые дополнительные данные в соответствующих каталогах. Для некоторых звезд указаны также галактические координаты.

Думаю, что нужно еще несколько пояснений. Собственные имена или общепринятые названия имеют далеко не все звезды – в основном самые яркие или – иногда – чем-нибудь знаменитые (как например звезда Барнарда: она имеет наибольшее из всех известных «собственное» движение, открытое Барнардом, в честь которого она и названа; сама же она очень неприметна — ее звездная величина всего лишь 9^m и по этой причине ее трудно отыскать в каком-либо широко распространенном каталоге (таковые обычно включают звезды ярче 4^m.5).

Поэтому многие звезды указаны просто в виде ссылки на соответствующий каталог (например, Лаланда 21185 – это значит, что данная звезда зарегистрирована в каталоге Лаланда под № 21185). Краткие сведения о часто встречающихся каталогах:

¯ Вольфа – создан немецким астрономом Максом Вольфом (1863-1932), основной заслугой которого считают изобретение фотографического метода обнаружения астероидов;

¯ Лаланда – создан французским астрономом Жозефом Жеромом Лаландом (1732-1807), содержит 47 тысяч звезд;

¯ Боннский [в русской литературе чаще называют Боннское Обозрение] (BD) – создан В.А.Аргеландером (1799-1875) в Боннской обсерватории (324 198 звезд в диапазоне от Северного Полюса до склонений –2⁰ )  и дополненный Э.Шенфельдом (1828-1891) еще 133 659 звездами (до склонений –22⁰). Каталог разбит на зоны по склонению, каждая зона имеет ширину в 1⁰, внутри зоны звезды пронумерованы в порядке их прямых восхождений. Пример: BD+4 1375 означает звезда №1375 в зоне склонений +4⁰.

¯ Кордовский (CD, иногда CoD) – создан под руководством Х.М.Томе (1843-1908) в Кордовской обсерватории, содержит 578 802 южных звезд, дополняя тем самым Боннский каталог; построен подобно.

¯ Росса – создан английским астрономом Уильямом Парсонсом (1800-1867), он же граф Росс, главной заслугой которого считается установление спиральной структуры внегалактических туманностей с помощью им же изготовленного крупнейшего (на то время) рефрактора;

¯ Грумбриджа – создан английским астрономом С.Грумбриджем и включает 4243 звезды в районе Северного Полюса Мира, издан в Лондоне в 1838 году.

 

 

Это – самые близкие звезды, в радиусе 5 пс. Не принимайте это за истину в последней инстанции: во-первых, я наверняка что-нибудь не учел или вставил лишнее (довольно трудно разобраться в куче каталогов, которых к тому же под рукой нет и даже в Интернете с разбегу не найти; во-вторых (и в главных) – это в основном слабые звезды, а их астрономы все продолжают открывать, и именно недалеко…

Чтобы все это было в одном месте и под рукой, продолжим таблицу чуть дальше – но уже только для ярких звезд.

 

 

Но хватит уже таблиц – они вещь довольно скучная и заглядывать в них следует только тогда, когда нужно что-то найти. Не читать же их, право, строчка за строчкой…

 

Когда-то очень давно, еще до Адамовых времен, когда Боги и смертные часто встречались (и даже производили на свет совместных детей), жил-был некто по имени Иксион. Он совершил тяжкий грех: убил своего тестя Деионея (когда тот потребовал обещанные Иксионом дары за руку своей дочери Дии). Грех был так велик, что никто не решился очистить Иксиона от него, и только сам Зевс наконец сжалился над ним, очистил его грехи и даже пригласил на Олимп. Однако Иксион и там не «остепенился»: стал домогаться любви самой Геры. Тут уж рассвирипел и Зевс – придал образ Геры обыкновенной туче и «подсунул» ее Иксиону. В результате их близости родились кентавры – дикие и необузданные существа с торсом человека и телом коня. И хорошие стрелки — именно поэтому кентавр традиционно является символом созвездия Стрельца (а не созвездия Кентавр, что казалось бы логичнее).

 

Три звезды в этом созвездии – самые близкие к нам. Альфа Центавра – визуально-двойная звезда, компоненты обращаются вокруг общего центра с периодом 80 лет; другие названия: Ригиль Кентаурус (Нога Кентавра) и Толиман. Проксима Центавра удалена на 2 градуса от этой пары, но подозревают, что гравитационно связана с ней и тогда ее период обращения – около миллиона лет (хотя на таком расстоянии и при таком периоде гравитационная связь представляется все-таки маловероятной). Она в настоящее время – самая близкая к нам звезда. Разговоры о наличии у этой тройки планетных систем то «разгораются», то «гаснут», но пока остаются лишь разговорами: надежных данных нет. Предположительно – есть планета на расстоянии 150-200 млн.км.

Звезда Барнарда привлекла его (Edward Emerson Barnard, 1857-1923, американский астроном) внимание тем, что гораздо быстрее других перемещалась по небосводу относительно звезд (так называемое «собственное движение»). Сейчас она приближается к Солнцу со скоростью 0.036 св.лет в столетие и через 9000 лет станет самой близкой к Солнцу звездой. Некоторые исследователи (в частности, Питер ван дер Камп) считают доказанным существование планетоподобных тел, вращающихся вокруг звезды Барнарда (а также у звезды Эпсилон Эридана). Однако данные (в обоих случаях) не очень надежны. Тем не менее, вот оценки: у звезды Барнарда предполагается 6 планет с массами от 0.7 до 1.6 масс Юпитера и расстояниями от звезды 0.95 – 4.7 а.е. Отмечается также, что поскольку светимость зезды Барнарда лишь 1/2000 светимости Солнца, то трудно предположить жизнь на этих планетах.

Сириус — a Большого Пса — самая яркая звезда на земном небе (звездная величина –1^m.46; следующая за ней по яркости – Канопус – имеет звездную величину –0^m.72) и потому известен людям издревле. А вот то, что он имеет компаньона, стало известно не так давно: Сириус-В оптически был обнаружен в 1862 году, а его тип (белый карлик 8-й звездной величины) определен и того позже – в 1925 году. Период обращения компонент вокруг центра – 50 лет. По характеру их движения подавляющее большинство исследователей предполагают наличие и третьего компаньона – Сириуса-С, но пока он не обнаружен. Относительно наличия планет разговоры ведутся, но пока остаются лишь разговорами.

Созвездие Лебедь (его еще называют Северный Крест – в отличие от Южного) считается запечатлевшим самого Зевса, когда он превратился в лебедя. (Леда была женой спартанского царя Тиндарея — и очень красивой женщиной. Чтобы соблазнить ее, Зевсу пришлось превратиться в лебедя, и только тогда она его приняла. От их близости родились близнецы Диоскуры — Кастор и Поллукс; по некоторым мифам прекрасная Елена также была их дочерью).

 

 

В 1838 году немецкий астроном Бессель (Friedrich Wilhelm Bessel, 1784 - 1846) впервые измерил параллакс и вычислил по нему расстояние до звезды 61 Лебедя – она долго считалась ближайшей к Солнцу звездой.

Диоскуры — Кастор и Поллукс (Полидевк) — почитались образцом мужества и братской любви. Зевс даровал им бессмертие и превратил в созвездие Близнецов, и теперь a Близнецов – это Кастор, а b – Поллукс.

Кастор — звезда весьма интересная, а потому расскажу о ней поподробнее. В 1804 году В.Гершель обнаружил, что Кастор — визуальнодвойная звезда. Теперь известно, что Кастор-А и Кастор-В находятся друг от друга на расстоянии около 100 а.е. (угловое расстояние 4”.1) а период их обращения - 500 лет. Позднее в 73” от них обнаружили Кастор-С – маленькую красноватую звездочку, отстоящую от первой пары на 1000 а.е. и делающую один виток вокруг общего центра за несколько десятков тысяч лет. В 1896 году русский астроном А.А.Белопольский, ра-ботавший тогда в Пулково, обнаружил, что Кастор-В – спектрально-двойная звезда (период обращения компонент 2.9 суток, растояние между ними 0.03 а.е.). В 1904 году на Ликской обсерватории обнаружили, что и Кастор-А — тоже спектрально-двойная звезда (период обращения око-ло 9 суток). Наконец, на обсерватории Маунт Вилсон обнаружили, что и Кастор-С состоит из двух компонент (период обращения 19 часов, рас-стояние около 3 млн км).

Таким образом, система Кастора состоит из 6 звезд, вращающихся попарно вокруг друг друга, и все вместе — вокруг одного центра!

В созвездии Близнецов есть и еще связанная пара — d и h, причем у первой есть еще и массивный, хотя и невидимый спутник.

 

Отметим еще, что a Дракона – Тубан – несколько тысяч лет назад играла роль Полярной – «царицы небосвода, вокруг которой почтительно водят хоровод все остальные звезды». А через несколько тысяч лет снова вернет себе это престижное положение.

Это — ближайшие звезды. Но воодушевляет это мало: если лететь со скоростью наисуперсовременнейшего истребителя, понадобится полтора миллиона лет, если на ракете – чуть меньше, может в миллион можно уложиться… То есть если исходить из современных представлений о времени и пространстве и основываться на современном состоянии ракетной техники – вывод неизбежен (и грустен): межзвездные перелеты нам пока недоступны.

 

Однако в таблицах и цифрах все это не очень-то наглядно. Поэтому попытался я нарисовать несколько звезд в «объемном» виде – результат можно увидеть на картинке.

 

 

 

Давайте теперь переберемся еще поближе – к нашему самому ближайшему окружению, которое когда-то считалось всей Вселенной…

 

 

Домой Оглавление Назад Дальше