На что похожи звезды на небе
Плеяды — самое яркое звёздное скопление
С конца лета и практически всю зиму на ночном небе можно заметить яркую группу звёзд, по форме похожей на ковш Большой Медведицы в миниатюре. Это Плеяды – рассеянное звёздное скопление, одно из самых ярких и известных. В Каталоге Мессье оно числится как М 45.
Это скопление можно увидеть даже в городе, где засветка мешает наблюдать многие объекты. Другие названия – Стожары или Семь сестёр, по количеству видимых невооружённым глазом звёзд.
Что такое Плеяды
Это рассеянное скопление содержит очень много звёзд. Хотя невооружённым глазом видно всего лишь семь из них, уже в бинокль можно увидеть их десятки, а если воспользоваться даже небольшим телескопом, то сотни. Учёные считают, что в скоплении Плеяды находится 1200 звёзд, и все они связаны между собой гравитацией. То есть это не просто группа звёзд, которые случайно оказались в одном направлении взгляда, а действительно крупная система, которая образовалась из одной туманности.
Возраст Плеяд – всего лишь 115 миллионов лет, то есть это очень молодое скопление. Наше Солнце гораздо старше – ему 4.5 миллиардов лет. Поэтому в скоплении большинство звёзд – молодые и горячие. Но примерно 25% из всех звёзд – коричневые карлики, очень тусклые и небольшие.
12 звёзд скопления ярче 6 m и их можно увидеть невооружённым глазом, если зрение очень хорошее и небо очень чистое. Все они – бело-голубые гиганты и субгиганты, которые гораздо больше, ярче и горячее Солнца.
На фотографии видно, что около всех ярких звёзд есть туманности. Раньше считалось, что это остатки той самой туманности, из которой образовались эти молодые звёзды. Сейчас известно, что они не имеют друг к другу отношения – просто Плеяды проходят через пылевое облако, случайно оказавшееся на его пути. Яркие звёзды подсвечивают его, и оно становится заметным. Звёзды скопления и туманность движутся в разных направлениях, их относительная скорость 11 км/с.
Расстояние до Плеяд многократно измерялось и уточнялось. Сейчас считается, что до него 135 парсек, или 440 световых лет. А размер его – примерно 12 световых лет в поперечнике. Общая его масса равна примерно 800 солнечным, но распределена она неравномерно – как уже говорилось, в скоплении есть и тяжёлые гиганты, и множество лёгких коричневых карликов.
Как найти Плеяды на небе
Скопление Плеяды найти несложно. Находятся они в созвездии Тельца, самая яркая звезда которого выделяется на небе своим оранжевым цветом. С августа они появляются над горизонтом на востоке, а потом перемещаются всё дальше к западу. В течении всей зимы они видны очень высоко и легко видны невооружённым глазом.
Плеяды на небе. Вид вечером в середине ноября.
Состав скопления Плеяды
В Плеядах есть 12 звёзд ярче 6 m, которые видны невооружённым глазом. Но обычно человек со средним зрением видит только 6-7 звёзд, откуда и произошло название «Семь сестёр». Эти звёзды формируют фигуру, похожую на ковш Большой Медведицы. У этих звёзд есть собственные имена – Альциона, Атлас, Электра, Майя, Меропа, Тайгета, Плейона, Целено, Астеропа. Эти яркие звёзды – молодые и горячие бело-голубые гиганты и субгиганты.
Звёзды скопления Плеяды. Источник — wikipedia.org.
Альциона – сложная кратная система
Обозначается как 25 Тельца или буквой η. Самая яркая в Плеядах звезда – Альциона, её яркость 2.90 m, и это очень любопытная кратная система, где главенствует бело-голубой гигант, который в 6 раз тяжелее Солнца и почти в 10 раз больше, а света излучает в 2400 раз больше, чем Солнце. Температура поверхности этого гиганта достигает 12000 К, почти втрое горячее Солнца. Эта звезда обозначается, как Альциона A.
Но Альциона А – не просто звезда, а тройная система. Очень близко к гиганту расположена небольшая звезда с периодом обращения всего 4 суток. А на расстоянии, примерно равном расстоянию от Солнца до Юпитера, есть еще одна звезда, с периодом обращения 830 дней
В этой системе есть еще пара звёзд главной последовательности, одна из которых переменная, и бело-жёлтый карлик. И все эти звёзды можно увидеть в небольшой телескоп.
Второй компонент системы — Альциона B, в телескоп выглядит как звезда с яркостью 6.28 m и находится на расстоянии 117’ от главного компонента Альциона А.
Третья звезда системы – Альциона C, относится к переменным типа δ Щита и меняет яркость от 8.25 до 8.30 m с периодом 1.13 часа.
Компонент Альциона В самый слабый – его яркость составляет 9.15 m, и это вполне доступно любому телескопу или мощному биноклю. Мало того, в Вашингтонском каталоге двойных звёзд Альциона D указана как двойная. То есть это тоже система из двух одинаковых звёзд, расстояние между которыми составляет 0.3’.
Так что, когда будете смотреть на Плеяды и её самую главную звезду Альциону, вспомните, что здесь вы видите очень сложную систему – тройную главную звезду с горячим гигантом во главе, и ещё 3 отдельных компонента.
Атлас
Эта звезда обозначается как 27 Тельца. Она имеет блеск в 3.63 m и расположена в «хвосте» ковша Плеяд. Она тоже непростая, а тройная. В центре системы находится голубой гигант, у которого есть спутник – это спектральная двойная с периодом обращения 1250 дней и называется Атлас A.
Второй компонент – Атлас B, находится на угловом расстоянии 0.4” от Атлас А и имеет блеск 6.8 m. Поэтому звезда Атлас в Плеядах считается двойной, хотя на самом деле она тройная, просто компонент Атлас А сам по себе представляет собой тесную двойную систему, в телескоп она не разделяется.
Электра
Эта звезда с блеском 3.7 m третья по яркости в Плеядах и находится в нижнем правом углу «ковша». Обозначается как 17 Тельца. Это бело-голубой гигант, который излучает света в 1225 раз больше, чем Солнце, по диаметру превышает его в 6 раз и тяжелее в 5 раз. Но самое интересное здесь – большая температура поверхности – около 14000 К.
Электра очень быстро вращается и теряет вещество по экватору – это определяется по спектру.
Возможно, Электра тоже не одиночная звезда. Спектральные данные говорят о том, что это, возможно, двойная или даже тройная тесная система. Двойственность была подтверждена при затмении Электры Венерой в 1841 году, а вот наличие третьего компонента пока под вопросом.
Обозначается, как 20 Тельца, и имеет блеск 3.87 m. Это четвёртая звезда по яркости в Плеядах. Это тоже бело-голубой гигант, больше Солнца в 5.5 раз, с температурой поверхности 12600 К. Излучает света в 600 раз больше, чем Солнце.
Про кратность этой звезды ничего не известно, возможно, что она одиночная.
Меропа
Обозначается, как 23 Тельца. Имеет яркость 4.16 m и представляет собой бело-голубой субгигант, в 4.5 раза тяжелее Солнца и в 4 раза его больше. Это очень горячая звезда с температурой поверхности 14000 К, как у Электры.
Меропа относится к цефеидам – пульсирующим переменным звёздам типа δ Цефея. Но её яркость меняется всего на 0.01 m, что для глаза незаметно.
Тайгета
Обозначается, как 19 Тельца и имеет блеск 4.3 m. Здесь мы тоже видим сразу 3 звезды. Тайгета А – спектрально двойная звезда с ярким и горячим бело-голубым субгигантом. В 0.012 угловых секундах от него есть второй компонент, с периодом обращения 1313 дней.
Тайгета B располагается в 69 угловых секундах от Тайгеты А и имеет яркость около 8 m.
Плейона
По сравнению с предыдущими эта звезда слабее – её блеск примерно 5.05 m. Она обозначается еще как 28 Тельца или 28 Tauri. Эта звезда и в самом деле намного меньше своих соседей – по размеру она лишь в 3.2 раза больше Солнца, а тяжелее его в 3.4 раз.
Это тоже бело-голубой гигант, но не простой – Плейона относится к неправильным переменным типа γ Кассиопеи. Это довольно любопытный тип звёзд, которые называются оболочечными. У них иногда появляется экваториальный диск из вещества благодаря очень быстрому вращению. Скорость вращения Плейоны составляет 329 км/с, что близко к предельной, превышение грозило бы распадом звезды.
Этот экваториальный диск может быть расположен под углом или с ребра, а также менять размеры, отчего меняется и общая яркость звезды. Периодичности изменения блеска у таких звёзд нет – всё происходит без всякой системы. Блеск меняется в пределах 4.8 – 5.5 m, то есть колебания вполне можно изучать визуально.
Целено
Целено, или 16 Tau – также бело-голубой субгигант, расположенный между Электрой и Тайгетой. Эта звезда в 4 раза больше Солнца, и в 1.7 раз его тяжелее. При этом света Целено излучает в 240 раз больше – это тоже очень горячая звезда с температурой поверхности 12800 К.
Расстояние до Целено примерно такое же, как до других ярких звёзд скопления Плеяды – 430 световых лет. Но при этом яркость её всего 5.45 m. Найти её невооружённым глазом сможет только человек с отличным зрением, но в любой бинокль она видна отлично.
Целено, как и многие другие звёзда в Плеядах – не одиночная звезда, а двойная. У главного субгиганта есть близкий спутник.
5 интересных фактов о Плеядах
Плеяды, пожалуй, самое заметное звёздное скопление на небе, поэтому известно людям с древних времён. Оно встречается на наскальных рисунках, сделанных за тысячи лет до нашей эры. С ними связано и несколько других интересный фактов:
Плеяды – очень интересное звёздное скопление, самое доступное для наблюдений как невооружённым глазом, так и с любым инструментом. Обязательно найдите Плеяды на небе и посмотрите на это скопление молодых горячих звёзд, где многие представляют собой двойные и кратные системы.
Чтобы найти внеземную жизнь, давайте не будем ориентироваться на звезды, похожие на наше Солнце
Чтобы максимально увеличить наши шансы найти внеземную жизнь в нашей Галактике, астрономы рекомендуют не фокусироваться на звездах, похожих на наше Солнце. Но отдавать предпочтение скорее оранжевым карликам.
Мы не можем сосчитать все звезды в Млечном Пути, но по статистике их должно быть более 100 миллиардов и как минимум столько же планет. Диапазон поэтому довольно широк. Чтобы в один прекрасный день мы смогли обнаружить сложную внеземную форму жизни, нам следует сосредоточиться на звездах, которые, скорее всего, будут способствовать ее появлению. Но тогда, что это за звезды?
У Солнца слишком короткая продолжительность жизни
Интуитивно можно сказать, что звезды типа Солнца являются наиболее подходящими. Тем не менее эти звезды составляют всего 10% звездной численности Млечного Пути. Срок их жизни также довольно короткий (около 10 миллиардов лет).
Сложные организмы появились на Земле всего 500 миллионов лет назад. Человек, самая сложная из них форма жизни, появился лишь 200 000 лет назад. Мы не знаем, каким будет будущее нашего вида, но, с другой стороны, мы знаем, что наша планета станет необитаемой через чуть более миллиарда лет. Солнце начнет расширятся, уничтожая все земные формы жизни.
Если мы, таким образом, основываемся только на Земле, это означает, что очень сложная форма жизни вокруг звезды типа Солнца не может выжить более миллиарда лет. С космологической точки зрения это довольно короткий промежуток времени. Если мы хотим дать себе шанс оценить такую передовую форму жизни, как наша, поэтому мы должны нацелиться на звезды, способные “гореть» дольше.
Долгие годы все взоры обращались к красным карликам. Эти звезды, меньше и прохладнее Солнца, являются самыми распространенными звездами в Галактике (около 85% населения). Тогда мы могли бы представить себе, простым статистическим маневром, что 85 % всех планет также эволюционируют вокруг этих звезд. Кроме того, мы знаем, что красные карлики могут выжить в течение нескольких десятков миллиардов лет.
Но являются ли они идеальными кандидатами? Не совсем. У красных карликов много преимуществ, но они очень нестабильны.
На этих звездах звездные извержения действительно происходят регулярно и очень мощно. Защитные озоновые слои, которые могут образовываться вокруг планет в зоне обитания (очень близко к звезде), не могут выжить, так как их постоянно сдувают. Наконец, планеты подвергаются экстремальным уровням рентгеновского и ультрафиолетового (УФ) излучения. Что затрудняет развитие жизни в этих условиях.
Художественное представление красного карлика. Кредиты: НАСА / Уолт Феймер
Оранжевые карлики, хороший компромисс.
К каким звездам мы, в конце концов, обращаемся? В течение нескольких лет астрономы сосредоточились на оранжевых карликах. Зачем? Потому что их в Млечном Пути втрое больше, чем звезд типа Солнца, с одной стороны. Но прежде всего потому, что эти звезды предлагают нам реальный компромисс. Они действительно могут регулярно гореть в течение десятков миллиардов лет, оставаясь относительно спокойными.
Поэтому для биологической эволюции вокруг этих звезд может потребоваться время, чтобы развиваться, не опасаясь быть уничтоженным в любой момент.
Некоторые из них уже доставили нам многообещающие зацепки. Это, в частности, относится к Кеплеру-442, расположенному примерно в 1120 световых годах от Земли. Вокруг этой звезды находится скалистая планета Kepler-442b, которая имеет объем, сравнимый с земным. Мы знаем, что этот мир развивается в обитаемой зоне, а это значит, что на его поверхности может быть вода в жидком виде.
Ближе к нам также находится Тау Кита, всего в 12 световых годах. Эта звезда будет сопровождаться пятью планетами, две из которых будут расположены в обитаемых зонах.
Ярчайшие объекты неба
Довольно часто, видя необычно яркий объект на небе, мы задаемся вопросом, что это такое? Это звезда? Может быть, планета? А если объект перемещается по небу? Не спутник ли это? И если да, то какой?
Случалось ли с вами, что вы видели в небе нечто очень яркое, но не поняли, что именно вы видели?
Давайте рассмотрим 10 ярчайших объектов на небе. Возможно, вы найдете среди них свой объект!
1. Солнце
Солнце — самый яркий и, без сомнения, самый важный объект на небе. В этом списке он просто потому, что не внести его нельзя. Благодаря солнечному свету и теплу Земля представляет собой на редкость уютное и гостеприимное место. Вы никогда не задумывались, что реки и моря, ветра и облака возможны только благодаря солнечному теплу? Сама жизнь на Земле поддерживается благодаря Солнцу.
Солнце — ярчайшее светило на небе Земли. Фото: yta2/flickr.com
Наше дневное светило настолько яркое, что днем смотреть на него нельзя во избежание повреждения зрения! Относительно безопасно Солнце можно наблюдать на рассвете или на закате, когда его свет ослабляется, проходя через толщу атмосферы.
2. Луна
Луна — главный объект ночного неба. В древности она играла на ночном небе ту же роль в жизни людей, что Солнце на дневном, помогая отсчитывать время, составлять календарь, а путникам — находить дорогу.
Яркость Луны меняется в зависимости от фазы ее освещенности. Полная Луна светит гораздо ярче,чем узкий месяц. В полнолуние лунный свет стирает с неба множество слабых звезд и туманных объектов, а месяц почти не мешает астрономическим наблюдениям.
Свет Луны может сильно ослабляться на восходе и заходе. В это время из-за рефракции часто искажается и форма Луны. Хотя Луна кажется нам очень привычным объектом, она может выглядеть очень необычно — например, серп Луны на восходе, когда над горизонтом виден только один «рог», может напоминать далекий светящийся парус.
3. «Иридиумы»
Иногда на небе внезапно вспыхивает очень-очень яркая звезда. Несколько секунд ее блеск остается неизменным, после чего звезда начинает тускнеть и через полминуты пропадает. Если присмотреться, то можно заметить медленное перемещение звезды по небу.
То, что я сейчас описал, не что иное как вспышка «Иридиума», одного из спутников системы низкоорбитальной связи. Явление возникает при отражении солнечного света гладкими поверхностями антенн спутников. Иногда вспышка настолько мощная, что поражает яркостью даже на фоне ранних сумерек, когда на небе еще не видно звезд. Это служит неиссякаемым источником слухов о НЛО, «таинственных огнях» в небе и так далее.
Двойная вспышка «Иридиума» в небе над Пекином. Фото: lifelens/spaceweather.com
4. Международная космическая станция
Международная космическая станция (сокращенно МКС) — крупнейшее рукотворное тело в космосе. За сутки МКС успевает 18 раз облететь Землю, благодаря чему ее можно наблюдать почти из любой точки Земли.
МКС легко спутать с быстро летящим самолетом; многие сайты, включая НАСА, дают возможно определить точное время видимости станции в небе над вашим городом, включая точное расположение и яркость станции на небе. Ясно, что положение станции и ее яркость зависят от расстояния до вашего местоположения наблюдателя — чем она дальше, тем тусклее. При особенно благоприятных условиях МКС ярче Венеры!
МКС пересекает небо Стокгольма летом 2018 года. Фото: Peter Rosén
Линейные размеры Международной космической станции около 100 м; она гораздо меньше Луны или Венеры, однако и находится гораздо ближе к нам; в телескоп можно заметить, что МКС имеет форму вытянутой рисинки.
5. Венера
Венера — главный и почти неиссякаемый источник сообщений о НЛО. Пожалуй, ни один объект на небе не вызывает столько кривотолков, сколько эта планета. На востоке ее часто принимают за прожекторы, а когда она расположена низко над горизонтом — за сигнальные ракеты и фонари летящих навстречу самолетов.
Венера и Луна на вечернем небе. Яркая Венера прекрасно видна даже в ранних сумерках! Фото: Maria Teresa and Raffaello Lena
Венера выглядит как крупная белая звезда с «лучиками». Наблюдается Венера по вечерам в течение нескольких часов после захода Солнца или по утрам перед восходом светила. Венера намного ярче любой из звезд. На самом деле, она настолько яркая, что вполне видна даже на дневном небе!
Отличительная особенность Венеры — ее спокойное, ровное сияние. В отличие от звезд, она практически не мерцает.
6. Юпитер
Планета Юпитер, как и Венера, намного ярче звезд. Как и Венера, Юпитер светит спокойно даже в морозную или ветреную ночь, когда многие звезды сильно мерцают и дрожат. В этом две планеты похожи.
Цвет Юпитера — желтовато-белый; в отличие от Венеры, эта планета может наблюдаться в течение всей ночи. Главное же отличие между планетами состоит в том, что Юпитер при всей своей относительной яркости, все-таки существенно уступает в блеске Венере.
7. Марс
Марс вблизи противостояния 5 августа 2018 года. Фото: David Strange
Бо́льшую часть времени яркость Марса не отличима от яркости обычных звезд. Но раз в 2 года и 2 месяца Марс сближается с Землей, и в это время его яркость становится примерно равной яркости Юпитера. (Во время великих противостояний, которые случаются раз в 15—17 лет, Марс становится даже ярче Юпитера!)
Марс в это время похож на очень яркую звезду розовато-красного цвета и находится строго на противоположном от Солнца участке неба.
8. Меркурий
Ближайшая к Солнцу планета, Меркурий, бывает почти такой же яркой, как и Марс в противостоянии. Парадокс, однако, заключается в том, что найти Меркурий на небе бывает довольно сложно. На небе он находится всегда где-то поблизости от Солнца, так что если и наблюдается в небе России, то только в вечерних или утренних сумерках.
На относительно ярком фоне сумеречного неба Меркурий выглядит не так красиво и эффектно, как на абсолютно черном фоне. Ночью Меркурий можно наблюдать только в тропических и экваториальных странах.
9. Сириус
Сириус — ярчайшая звезда ночного неба. Это девятый объект в нашем списке. На территории России Сириус наблюдается на небе в период с конца лета по апрель, но лучшее время для наблюдения этой звезды длится с декабря по март. Зимой Сириус виден всю ночь.
Сириус существенно ярче других звезд. У него есть отличительная особенность: звезда часто сильно мерцает и переливается всеми цветами радуги. Вообще-то все звезды мерцают в ночь, когда атмосфера неспокойна (это бывает, например, при сильных морозах). Но Сириус мерцает особенно сильно, просто потому что он ярче других звезд и находится низко над горизонтом.
Если вы зимним вечером заметите низко в небе на юге очень яркую звезду, которая мерцает и переливается разными цветами, это — Сириус!
10. Канопус или Сатурн
Последнее, 10-е место в списке ярчайших объектов неба я поделил между двумя объектами.
Если вы живете южнее 37° северной широты, то сможете наблюдать на небе звезду Канопус — вторую по яркости на ночном небе после Сириуса. Канопус возглавляет созвездие Киля, а когда-то был ярчайшей звездой обширного созвездия Корабль Арго. Да-да, это созвездие было названо в честь корабля, на котором аргонавты плавали в Колхиду за Золотым Руном. В XVIII веке астрономы разделили Корабль Арго на созвездия Кормы, Киля, Парусов и Компаса.
Сатурн существенно ярче, когда его кольца широко раскрыты. Фото: Ed Lomeli/spaceweather.com
Корабль Арго виден с территории России только частично, а Канопус и вовсе не виден. Поэтому для жителей России на 10-е место претендует планета Сатурн.
Обычно Сатурн похож на яркую звезду. Но в моменты перигелия, когда кольца Сатурна широко открыты, яркость планеты существенно вырастает. В эти периоды Сатурн уступает в блеске из всех звезд только Сириусу.
Кратковременные небесные явления
Какие объекты не вошли в список?
Прежде всего, болиды. Болиды — это очень яркие метеоры или, как их называют в народе, «падающие звезды». В отличие от искусственных спутников Земли, болиды наблюдаются довольно редко и в течение считанных секунд. При этом они, как правило, быстро перемещаются на фоне неба.
Челябинский болид. Источник: Википедия
Блеск метеоров может достигать блеска Юпитера, но болиды еще ярче. Самые крупные и, следовательно, яркие болиды гораздо ярче полной Луны! Они не полностью сгорают в атмосфере Земли и долетают до поверхности, становясь метеоритами.
Типичный очень яркий болид, наблюдавшийся в небе, — знаменитый Челябинский метеорит, упавший в феврале 2013 года.
Кометы иногда бывают настолько яркими, что могут соперничать даже с Луной! Примером такой кометы служит околосолнечная комета Икея-Секи (Икэя — Сэки), наблюдавшаяся в 1965 году. Правда, самые яркие кометы наблюдаются только в утренних или вечерних сумерках, то есть на фоне яркого неба. Кроме того, кометы — туманные объекты; их общая яркость размазывается по большой площади неба; все вместе значительно снижает впечатление от их яркости. Зато ничто не может сравниться по красоте с хвостом такой кометы!
Еще один тип очень ярких объектов — сверхновые звезды. Некоторые исторические сверхновые были ярче Венеры и без всякого труда наблюдались даже днем!
Явление сверхновой обычно возникает при взрыве очень старой звезды. Чем ближе находится сверхновая к Земле, тем она ярче. К сожалению, сверхновые вспыхивают очень редко, достаточно сказать, что в нашей Галактике последнее наблюдение сверхновой датируется 1604 годом — еще в дотелескопическую эпоху!
Комета Икея — Секи. Фото: Википедия/Roger Lynds
Одним словом, шансы на то, что вы станете свидетелями взрыва сверхновой звезды, очень малы. Но они все-таки есть: например, в такую звезду может превратиться Бетельгейзе из созвездия Ориона. У астрономов есть и другие кандидаты.
Итоги
Если вы видите яркий быстро перемещающийся по небу объект, то, скорее всего, наблюдаете МКС. Вспышки «Иридиумов» могут быть очень яркими, но длятся менее 10 секунд. Болиды похожи на огненные шары, часто со следами.
Яркие, но неподвижные объекты на небе — планеты. Венера наблюдается по утрам и по вечерам. Юпитер и Марс могут наблюдаться не только утром и вечером, но и ночью, но они никогда не бывают такими. При восходе планет многим может показаться, что они движутся. На самом деле вы наблюдаете их восход — Земля вращается, и планеты поднимаются все выше в небе.
Луна и Венера на вечернем небе 16 июня 2018 года. Снимок был сделан в Нижегородской области. Автор: Владимир Неруш
Ярчайшая звезда ночного неба, Сириус, наблюдается зимними вечерами не очень высоко в небе на юге. Она нередко переливается разными цветами радуги (не всегда!).
В целом ярчайшие объекты неба — это Солнце, Луна, искусственные спутники Земли и планеты. Звезда Сириус далеко не самый яркий объект из тех, что можно увидеть. Правда, планеты меняют свою яркость и наблюдаются нередко только в утренних или вечерних сумерках (особенно Венера), поэтому бывают не так заметны, как самые яркие звезды.
В таблице ниже я привел список ярчайших объектов неба вместе с их блеском в звездных величинах.