Звездные карты, атласы и каталоги

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 
119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 
153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 
170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 

Астрономы при помощи сильных телескопов сосчитали много звезд. Более того, для мно­жества звезд они определили очень точно их положение на небе и установили их видимую звездную величину. Еще более двух тысяч лет назад греческие ученые составили первые спи­ски звезд, в которых указали точное положе­ние сотен звезд на небе. Такие большие списки с обозначением положений звезд получили назва­ние звездных каталогов.

Положение звезд на небе определяют при помощи различных специальных инструментов. В наше время для этого служат небольшие телескопы, снабженные металлическими кру­гами, разделенными на градусы и их доли. По этим кругам можно точно отсчитать в угло­вой мере направление телескопа, когда в него видна данная звезда.

Положение на небе более ярких звезд опре­делено с большей точностью, чем положение многочисленных слабых звезд. В общей слож­ности усилиями ученых разных стран и в раз­ное время занесены в каталоги положения почти миллиона звезд. Это примерно в полто­раста раз больше числа звезд, которые мы видим невооруженным глазом в обоих полушариях Земли, и раз в пять больше числа волос на голове у человека с густой ше­велюрой.

Итак, около миллиона звезд находится на строгом учете, а не просто сосчитано.

Менее яркие звезды, слабее 11-й звездной величины, подсчитываются пока лишь прибли­зительно — примерно так же, как деревья раз­ных пород в большом лесу. Подсчитано, что звезд ярче 21-й звездной величины около двух миллиардов. Самыми большими из современных телескопов можно было бы сфотографировать в несколько раз больше звезд.

По установленным положениям звезд на небе можно составить карты звездного неба. Одна такая звездная карта, содержащая звез­ды, которые видны невооруженным глазом в северном полушарии, дана в этой книге на стр. 64—65.

Недавно одним из самых больших телескопов было заснято 3/4 всего неба и с этих фотографий сделаны отпечатки. Такой фотографический атлас неба показывает все звезды до 21-й величины. Он состоит почти из 900 ли­стов, каждый из которых представляет квадрат размером 36x36 см.

Видимое и действительное. Светимости звезд

В астрономии всегда нужно ясно отличать видимое от действительного. Мы говорим: «Солнце коснулось горизонта»,— и мы это ви­дим. Но ведь на самом-то деле Солнце гори­зонта не касается и горизонт — это только видимая линия, кажущийся край Земли.

Самое грубое указание видимого места звез­ды на небе — это указание созвездия, в кото­ром звезда находится. Но это указание говорит лишь о приблизительном направлении к звезде. Соседние на вид звезды одного созвездия могут быть на совершенно различных расстояниях от нас, а в пространстве очень далекими друг от друга. Следовательно, указание «в таком-то созвездии» есть лишь указание направления к звезде, а не положения ее в пространстве.

Расстояния до многих ближайших звезд, а следовательно, их положения не только види­мые, но и в пространстве удалось определить с большим трудом. Расстояния же до подавля­ющего большинства звезд пока не поддаются точному определению.

Звезда, кажущаяся яркой, может выглядеть такой или оттого, что она близка к нам, или оттого, что хотя она и далека, но ее истинная сила света очень велика. Из 20 ближайших к нам звезд только три видны невооруженным глазом, а из 20 звезд, кажущихся самыми ярки­ми, только три входят в число ближайших. Другие самые яркие звезды находятся очень далеко от нас, но они излучают много света.

Сила света звезды по сравнению с Солнцем называется ее светимостью. Если гово­рят, что светимость звезды равна 5, то это зна­чит, что она в действительности в 5 раз ярче Солнца, а если ее светимость обозначается 0,2, то она в 5 раз слабее Солнца.

Светимость звезды можно рассчитать, если известно расстояние до нее. И наоборот, зная светимость звезды, можно определить расстоя­ние до нее, так как видимый блеск источника света меняется обратно пропорционально рас­стоянию до него.

Велик и разнообразен мир звезд. Если свет Солнца принять за свет свечи, то во Вселенной есть звезды, которые светят и как ночные светлячки, и как мощные прожекторы. Точнее гово­ря, есть звезды по силе света в 50 тыс. раз слабее Солнца (из них мы видим лишь ближай­шие) и в миллион раз ярче его. Некоторые звезды иногда светят в миллиард раз ярче Солнца — о них будет сказано дальше.

Самые яркие звезды ярче самых слабых в десятки миллиардов раз. Таким образом, когда мы говорим, что все звезды — это такие же солнца, как наше, то подразумеваем под этим лишь то, что все они самосветящиеся вследствие высокой температуры небесные тела. Сила же их света, или светимость, и размеры очень разнообразны.

«Градусники» для звездных температур

Звезды различны не только по силе света, но и по цвету. Если мы присмотримся к более ярким звездам, то заметим, что они различ­ного цвета: голубоватого, белого, желтого, оранжевого и красного. Как установили уче­ные, цвет звезд соответствует температуре их поверхности. Голубоватые звезды самые горячие — температура на их поверхности составляет десятки тысяч градусов. У белых звезд (таких, как Сириус и Вега) температура около 10 000°, у желтых (как Капелла и наше Солнце) — порядка 6000° и у красных (как Бетельгейзе и Антарес) — 3000° и ниже. По­вторяем, это температура их поверхности. В на­правлении к центру звезд температура растет и в центре достигает миллионов и десятков мил­лионов градусов. На Земле совсем недавно такие высокие температуры были недостижимы. Только в последнее время при взрыве атомных и водородных бомб они возникают на короткое время. Причина и тут и там одного и того же характера — в недрах звезд происходят реак­ции с ядрами атомов и постепенное превраще­ние водорода в гелий. Эти реакции и поддер­живают мощное тепловое и световое излучения Солнца и звезд в течение огромных промежут­ков времени.

Изучение звездных температур и происхо­дящих в звездах атомных реакций имеет очень важное практическое значение. Именно оно и помогло овладеть атомной энергией на Земле. Недра звезд — это как бы гигантские физи­ческие лаборатории. Они помогают нам изучать свойства вещества в условиях, вообще неосу­ществимых на Земле или осуществимых лишь на миг в лабораториях.

Физические данные о недрах звезд, в част­ности температуру в них, узнают на основе изучения поверхности звезд путем расчетов, которые производят по законам физики.

Температуру звезд на их поверхности нельзя, конечно, измерить градусником. Для этой цели существуют другие способы.

Если свет звезды разложить стеклянной призмой в спектр, имеющий вид радужной полоски, то окажется, что, чем краснее цвет звезды и чем ниже ее температура, тем ярче красные лучи в ее спектре. По распределению яркости вдоль спектра и судят о температуре поверхности звезды, посылающей нам свет.

Температуру звезды можно определить также измерением количества тепла, прихо­дящего от нее на Землю. Но для этого надо знать расстояние до звезды и ее размеры. Излу­чение звезды, собранное большим телескопом, направляют на термоэлемент — спай тонких проволочек из разного металла. При нагревании спая в проволочках возникает электроток, по его силе и узнают о количестве тепла, доходящего к нам от звезд. Так как этого тепла доходит мало, то, чтобы измерить его, тер­моэлемент должен быть очень чувствительным.

Даже у самых холодных звезд температура настолько высока, что вещество их находится в состоянии раскаленного газа, как и у Солн­ца. Если мы вспомним, что масса планет го­раздо меньше массы Солнца и звезд, то придем к интересному выводу: во Вселенной подавля­ющее большинство вещества находится в состо­янии раскаленного газа. Очень малая его доля находится в твердом или жидком состоянии, а на долю живого вещества, даже если у очень многих звезд имеются обитаемые планеты, при­ходится уже совсем ничтожная часть.

По темным линиям в спектрах звезд узнают их химический состав. Он оказывается по боль­шей части почти таким же, как у Солнца. В ос­новном это водород, затем гелий. Доля других

химических элементов очень мала. Значит, все небесные тела состоят из тех же химических элементов, какие мы встречаем на Земле.