Десять самых ярких звёзд на небе. Почему одни звезды кажутся ярче чем другие? Далекая звезда может выглядеть ярче близкой

Тема целиком и полностью посвящена звёздам - важнейшим телам в пространстве космоса. Поскольку пост получается большим, разобью его на части.

Звезда во Вселенной представляет собой гигантский ядерный очаг. Ядерная реакция внутри неё превращает водород в гелий, благодаря процессу синтеза, так она приобретает свою энергию.

Вопреки всеобщему заблуждению, стоит отметить, что звёзды Вселенной на самом деле не мерцают. Это лишь оптический обман – результат атмосферной интерференции. Похожий эффект можно наблюдать жарким летним днём, глядя на раскалённый асфальт или бетон. Горячий воздух поднимается, и кажется, будто вы смотрите сквозь дрожащее стекло. Тот же процесс вызывает иллюзию звёздного мерцания. Чем ближе звезда к Земле, тем больше она будет «мерцать», потому что её свет проходит через более плотные слои атмосферы.

Звёзды бывают разные, желтые, белые, красные, старые и молодые, лысые и седые… Хотя нет, лысые и седые звёзды живут в Голливуде, а сейчас речь не о них.

Всё дело в том, что давным-давно, 13 миллиардов лет назад, во Вселенной не было никаких тяжелых элементов. Ни железа, ни кислорода, ни углерода - только водород и гелий. Поэтому в самых первых, древних звёздах тоже не было этих элементов. Им пришлось варить их с нуля, с помощью термоядерного синтеза. Из гелия - углерод, из углерода - кремний, магний, из них - железо. А как только дело доходило до железа - звезда взрывалась, и во взрыве образовывались все остальные элементы до урана. Так во Вселенной появились тяжелые элементы.

Но не всем их досталось поровну. В одних звёздах этих элементов больше, а в других меньше. По спектру звезды можно определить, много ли в ней этих элементов, или мало. Для этого надо рассмотреть линии, на которые разбивается спектр: например, натрий дает жёлтые линии. Вы и сами можете в этом убедиться, если посолите горящую газовую горелку: пламя станет желтым. Но лучше все же не солить горелки. Так вот, по тому, насколько ярки различные линии в спектре звезды, можно определить, какие элементы там есть, и сколько. Именно так впервые был открыт гелий, ещё до того, как его нашли на Земле.

Астрономы оценивают величину звёзд по шкале, согласно которой, чем ярче звезда, тем меньше её номер. Каждый последующий номер соответствует звезде, в десять раз менее яркой, чем предыдущая. Самой яркой звездой ночного неба во Вселенной является Сириус. Его видимая звёздная величина составляет -1.46, а это значит, что он в 15 раз ярче звезды с нулевой величиной. Звёзды, чья величина составляет 8 и более невозможно увидеть невооружённым взглядом. Звёзды также разделяются по цветам на спектральные классы, указывающие на их температуру. Существуют следующие классы звёзд Вселенной: O, B, A, F, G, K, и M. Классу О соответствуют самые горячие звёзды во Вселенной– голубого цвета. Самые холодные звёзды относятся к классу М, их цвет красный.

Типы звезд Вселенной

Главная последовательность – это период существования звезд Вселенной, во время которого внутри её проходит ядерная реакция, являющийся самым длинным отрезком жизни звезды. Наше Солнце сейчас находится именно в этом периоде. В это время звезда претерпевает незначительные кол:)ия в яркости и температуре. Продолжительность такого периода зависит от массы звезды. У крупный массивных звёзд он короче, а у мелких длиннее. Очень большим звёздам внутреннего топлива хватает на несколько сотен тысяч лет, в то время, как малые звёзды, как Солнце, будут сиять миллиарды лет. Самые крупные звёзды во время главной последовательности превращаются в голубых гигантов.

Звезда гигант имеет сравнительно низкую температура поверхности, около 5000 градусов. Огромный радиус, достигающий 800 солнечных и за счет таких больших размеров огромную светимость. Максимум излучения приходится на красную и инфракрасную область спектра, потому их и называют красными гигантами.

--- Масса Солнца: 1,9891·10(в тридцатой степени) кг (332 982 масс Земли), --- Радиус Солнца: 6,9551·10(в восьмой степени) м.

Звезды карлики являются противоположностью гигантов и включают в себя несколько различных подвидов:

Белый карлик - проэволюционировавшие звезды с массой не превышающей 1,4 солнечных массы, лишенные собственных источников термоядерной энергии. Диаметр таких звезд может быть в сотни раз меньше солнечного, а потому плотность может быть в 1 000 000 раз больше плотности воды.

Красный карлик - маленькая и относительно холодная звезда главной последовательности, имеющая спектральный класс М или верхний К. Они довольно сильно отличаются от других звезд. Диаметр и масса красных карликов не превышает трети солнечной (нижний предел массы - 0,08 солнечной, за этим идут коричневые карлики).

Коричневый карлик - субзвездные объекты с массами в диапазоне 5-75 масс Юпитера (и диаметром примерно равным диаметру Юпитера), в недрах которых, в отличие от звезд главной последовательности, не происходит реакции термоядерного синтеза c превращением водорода в гелий.

Субкоричневые карлики или коричневые субкарлики - холодные формирования, по массе лежащие ниже предела коричневых карликов. Их в большей мере принято считать планетами.

Черный карлик - остывшие и вследствие этого не излучающие в видимом диапазоне белые карлики. Представляет собой конечную стадию эволюции белых карликов. Массы черных карликов, подобно массам белых карликов, ограничиваются сверху 1,4 массами Солнца.

Кроме перечисленных, существует еще несколько продуктов эволюции звезд:

Нейтронная звезда. Звездные образования с массами порядка 1,5 солнечных и размерами, заметно меньшими белых карликов, порядка 10-20 км в диаметре. Плотность таких звезды может достигать 1000 000 000 000 плотностей воды. А магнитное поле во столько же раз больше магнитного поля земли. Такие звезды состоят в основном из нейтронов, плотно сжатых гравитационными силами.

Новая звезда. Звезды, светимость которых внезапно увеличивается в 10000 раз. Новая звезда представляет собой двойную систему, состоящую из белого карлика и звезды-компаньона, находящейся на главной последовательности. В таких системах газ со звезды постепенно перетекает на белый карлик и периодически там взрывается, вызываю вспышку светимости.

Сверхновая звезда - это звезда, заканчивающие свою эволюцию в катастрофическом взрывном процессе. Вспышка при этом может быть на несколько порядков больше чем в случае новой звезды. Столь мощный взрыв есть следствие процессов, протекающих в звезде на последний стадии эволюции.

Двойная звезда - это две гравитационно связанные звезды, обращающиеся вокруг общего центра масс. Иногда встречаются системы из трех и более звезд, в таком общем случае система называется кратной звездой. В тех случаях, когда такая звездная система не слишком далеко удалена от Земли, в телескоп удается различить отдельные звезды. Если же расстояние значительное, то понять, что перед астрономами двойная звезда удается только по косвенным признакам - кол:)иям блеска, вызываемым периодическими затмениями одной звезды другою и некоторым другим.

Цефеида – это звезда с переменной светимостью, цикл пульсации которой колеблется от нескольких секунд до нескольких лет, в зависимости от разновидности переменной звезды. Цефеиды обычно изменяют свою светимость в начале жизни и в её завершении. Они бывают внутренними (изменяющими светимость в связи с процессами внутри звезды) и внешними, меняющими яркость вследствие внешних факторов, как, например, влияние орбиты ближайшей звезды. Это ещё называется двойной системой.

В следующих частях: жизненный цикл звезды, черные дыры.

Во Вселенной есть звезды за силой в тысячи раз слабей за Солнце (из них мы видим только ближайшие) в миллион раз ярче за него. Сила света звезды сравнимо с Солнцем называется ее светоносность. Звезда, что кажется нам яркой, может казаться такой или из-за того что она близка к нам, или из-за того, что хотя она очень далеко, ее истинная светоносность очень огромна.

С 20 самых близких звезд к нам только три видно невооруженным глазом, в с 20 звезд, которые которые нам кажутся яркими, только три есть самыми близкими. Самые яркие звезды принято называть звездами 1-й величины, а самые слабые с видимых невооруженным глазом – звездами 6-й величины. Звезды 1-й величины ярче за звезды 6-й величины в 100 раз. В бинокль видно звезды 8-9-й величины. Звезд 1-й величины, особенно ярких, на небе близко 20, звезд 2-й величины, таких, как главные созвездия Большей Медведицы, приблизительно 70, а звезд, которые самые яркие за звезды 6-й величины, близко 6000.

Зависит от двух причин: их действительной яркости или количества света, которое они испускают, и от расстояния до нас. Если бы все звезды были одинаковой яркости, мы могли бы определять их относительное расстояние, попросту измеряя относительное количество света, получаемое от них. Количество света меняется обратно пропорционально квадрату расстояния. Это видно на прилагаемом рисунке, где S изображает положение звезды, как светящейся точки, а А и ВВВВ изображают экраны, помещенные так, что каждый из них получает одно и то же количество света от звезды.

Если больший экран в два раза дальше, чем экран А, его стороны должны быть в два раза длиннее, чтобы он мог получить все то количество света, которое падает на А. Тогда его поверхность будет в 4 раза больше, чем поверхность А. Отсюда понятно, что каждая четвертая часть поверхности получит четвертую часть света, падающего на А. Таким образом глаз или телескоп, находящийся в В, получит от звезды одну четвертую часть света, сравнительно с глазом или телескопом в А, и звезда будет казаться в четыре раза слабее.

На самом деле звезды далеко не равны по их действительной яркости, а поэтому и видимая величина звезды не дает точного указания на ее расстояние. Среди более близких к нам звезд многие весьма слабы, многие даже невидимы невооруженным глазом, между тем как среди более ярких встречаются звезды, расстояния которых до вас громадны. Замечательный пример в этом отношении представляет Канолус, 2-я звезда по яркости на всем небе.

По этим причинам астрономы вынуждены ограничиться на первый случай определением количества света, которое посылают к нам различные звезды, или их видимого блеска, не принимая во внимание их расстояния или действительную яркость. Древние астрономы разделили все звезды, которые можно видеть, на 6 классов: номер класса, выражающий собою видимую яркость, называется величиной звезды. Самые яркие, в числе около 14, называются звездами первой величины. Следующие по яркости, примерно 50, называются звездами второй величины. В 3 раза больше звезд третьей величины. Примерно в такой же прогрессии увеличивается число звезд каждой величины до шестой, которая заключает в себе звезды на границе видимости.

Звезды встречаются всех возможных степеней яркости, а потому нельзя провести четкой границы между соседними величинами звезд. Два наблюдателя могут сделать две различные оценки; один причислит звезду ко второй величине, а другой к первой; некоторые звезды одним наблюдателем будут отнесены к 3-ей величине, те самые, которые для другого наблюдателя покажутся звездами второй величины. Невозможно, таким образом, с абсолютной точностью распределить звезды между отдельными величинами.

Что такое звездная величина

Понятие о величинах звезд может быть легко получено каждым случайным созерцателем небес. В любой ясный вечер видны несколько звезд 1-ой величины. Примерами звезд 2-ой величины могут служить 6 наиболее ярких звезд Ковша (Большая Медведица), Полярная Звезда, яркие звезды Кассиопеи. Все эти звезды можно видеть под нашими широтами каждую ночь в течение целого года. Звезд 3-ей величины так много, что трудно выбрать для них примеры. Наиболее яркие звезды в Плеядах именно этой величины. Впрочем, их окружают 5 других звезд, что влияет на оценку их яркости. На расстоянии 15 градусов от Полярной Звезды находится Бета Малой Медведицы: она всегда видна и отличается от Полярной Звезды красноватым оттенком; она находится между двумя другими звездами, из которых одна — 3-ей величины, а другая — 4-ой.

Пять ясно-видимых более слабых звезд Плеяд тоже все около 4-ой величины, пятой величины звезды еще свободно видимы невооруженным глазом; 6-я величина заключает в себе звезды, едва заметные для хорошего зрения.

Современные астрономы, принимая в общих чертах систему, которая дошла до них от древности, постарались придать ей большую определенность. Тщательные исследования показали, что действительное количество света, соответствующее различным величинам, меняется от одной величины до другой почти в геометрической прогрессии; это заключение согласуется с хорошо известным психологическим законом, что ощущение меняется в арифметической прогрессии, если причина, производящая его, меняется в прогрессия геометрической.

Найдено, что средняя звезда 5-ой величины дает от 2 до 3 раз больше света, чем средняя звезда 6-ой величины, звезда 4-ой величины дает от 2 до 3 раз больше света, чем звезда 5-й, и т. д., до 2-ой величины. Для первой величины различие так велико, что едва ли можно указать какое-либо среднее отношение. Сириус, например, в 6 раз ярче, чем Альтаир, который обыкновенно считается типичной звездой первой величины. Чтобы придать точность своим оценкам, современные астрономы постарались свести разницы между различными величинами к одной и той же мерке, а именно приняли, что отношение яркости звезд двух последовательных классов равно двум с половиной.

Если бы прием деления видимых звезд только на 6 отдельных величин был принят без всяких изменений, то мы бы встретили затруднение в том, что в один и тот же класс пришлось бы отнести звезды, весьма различные по яркости. В одном и том же классе оказались бы звезды, превосходящие одна другую в два раза по яркости. Поэтому, чтобы придать результатам точность, пришлось рассматривать класс, величину звезд, как такое количество, которое меняется непрерывно — ввести десятые и даже сотые доли величины. Так, мы имеем звезды 5,0, 5,1, 5,2 величины и т. д., или даже мы можем делить еще мельче и говорить о звездах, имеющих величины 5,11, 5,12 и т. д.

Измерение звездной величины

К сожалению, пока еще неизвестно никакого другого способа определять количество света, полученного от звезды, как судя по действию его на глаз. Две звезды считаются равными, когда они для глаза кажутся равной яркости. В этих условиях наше суждение весьма ненадежно. Потому наблюдатели старались придать больше точности, пуская в ход фотометры — инструменты для измерения количества света. Но даже при этих инструментах наблюдатель должен основываться на оценке глазом равенства блеска. Свет одной звезды увеличивается или уменьшается в определенной пропорции до тех пор. пока для нашего глаза он не покажется равным свету другой звезды; а эта последняя может быть и искусственной звездочкой, полученной при помощи пламени свечи или лампы. Степень увеличения или уменьшения определит разницу величин обоих звезд.

Когда мы стараемся прочно обосновать измерения блеска звезды, мы приходим к выводу, что эта задача довольно сложна. Прежде всего не все лучи, приходящие от звезды, воспринимаются нами, как свет. Но все лучи, видимые и невидимые, поглощаются черной поверхностью и выражают свое действие в нагревании ее. Поэтому самый лучший способ измерять излучение звезды состоит в оценке тепла, которое она посылает, так как это точнее отражает процессы, происходящее на светиле, чем это может сделать видимый свет. К несчастью, тепловое действие лучей звезды настолько мало, что не может быть измерено даже современными приборами. Пока что мы должны оставить надежду определить полное лучеиспускание звезды и ограничиться только той его частью, которая называется светом.

Следовательно, если мы стремимся к точности, то мы должны сказать, что свет, как мы его понимаем, может, в сущности, измеряться лишь по своему действию на зрительный нерв, и нет другого пути измерить его эффект, кроме оценки глазом. Все фотометры, которые служат для измерения света звезд, построены так, что дают возможность увеличивать или уменьшать свет одной звезды и визуально приравнивать ее к свету другой звезды или другого источника и только так оценивать ее.

Звездная величина и спектр

Трудность получения точных результатов увеличивается еще тем, что звезды различаются по их цвету. С гораздо большой точностью мы можем убеждаться в равенстве двух источников света, когда они имеют один и тот же цветовой оттенок, чем когда цвета их различны. Еще один источник неопределенности происходит от того, что называется явлением Пуркинье (Purkinje), по имени , который первый описал его. Он нашел, что если мы имеем два источника светя одной и той же яркости, но один красный, а другой зеленый, то при увеличении или уменьшении в одной и той же пропорции эти источники перестанут казаться одинаковыми по яркости. Другими словами, математическая аксиома о том, что половины или четверти равных величин тоже равны между собой, неприменима к действию света на глаз. Когда яркость уменьшается, зеленое пятно начинает казаться ярче, чем красное. Если мы увеличиваем яркость обоих источников, то красный начинает казаться ярче зеленого. Иначе говоря, красные лучи для нашего зрения быстрее усиливаются и ослабляются, чем лучи зеленые, при одном и том же изменении действительной яркости.

Также выяснено, что этот закон изменения кажущейся яркости не распространяется последовательно на все цвета спектра. Верно, что когда мы переходим от красного к фиолетовому концу спектра, желтый цвет гаснет менее быстро, чем красный, при данном уменьшении яркости, а зеленый — еще менее быстро, чем желтый. Но если мы переходим от зеленого к синему, то уже можно сказать, что последний не пропадает так быстро, как зеленый. Очевидно, из всего этого следует, что две звезды различного цвета, кажущиеся одинаково яркими для невооруженного глаза, уже не будут казаться равными в телескоп. Красные или желтые звезды кажутся сравнительно ярче в телескопе, зеленые и синеватые — сравнительно ярче для невооруженного глаза.

Таким образом можно сделать вывод, что, несмотря на значительное совершенствование средств измерения, развитие микроэлектроники и компьютеров, визуальные наблюдения все еще играют самую важную роль в астрономии, и вряд ли эта роль снизится в обозримом будущем.

Энциклопедичный YouTube

1 / 1

✪ Naked Eye Observations: Crash Course Astronomy #2

Субтитры

Всем привет, с вами Фил Плэйт. Добро пожаловать во второй эпизод Crash Course Астрономия: Наблюдения невооруженным глазом (голым глазом дословно). Несмотря на некую непристойность в названии, оголяться не потребуется. Вообще-то, учитывая, что астрономические наблюдения происходят ночью, вам наоборот может захотеться одеться потеплее. Что касается астрономии, «невооруженным взглядом» означает никаких биноклей или телескопов. Только ты, твои глаза, и хорошее место для обзора неба ночью. В конце концов, именно так и занимались астрономией в течение тысяч лет, и это, действительно, потрясающе, что нового ты можешь узнать о вселенной просто смотря на нее. Представьте, что вы находитесь вдалеке от городских огней, где есть открытый вид на безоблачное небо. Солнце садится, и в течение нескольких минут и вы просто наблюдаете за тем, как небо становится темнее. И тут, вы замечаете, как на востоке появляется звезда, прямо над деревом. Затем еще одна и еще и спустя примерно час над вами возникает невероятная картина, небо усеянное звездами. Что вы замечаете в первую секунду? Для начала, большое количество звезд. Люди с нормальным зрением могут видеть несколько тысяч звезд в любой момент, и, если округлить, есть примерно от 6 до 10 тысяч достаточно ярких звезд, чтобы их можно было увидеть невооруженным взглядом, зависит от того, насколько хорошее у вас зрение. Следующее, что вы заметите это то, что они все не одинаково яркие. Немногие из них очень яркие, чуть больше - тусклее, но все еще достаточно яркие и т.д. Самые тусклые звезды встречаются чаще всех остальных, и они во много раз превышают количество ярких звезд. Это происходит в силу двух факторов. Первый: звезды обладают неодинаковой внутренней физической яркостью. Некоторые как тусклые лампы, в то время как другие - просто монстры излучающие столько света в одну секунду, сколько солнце за день. Второй фактор заключается в том, что все звезды находятся на разном расстоянии от нас. Чем дальше звезда, тем она тусклее. Интересно, что примерно из 2 дюжин самых ярких звезд в небе половина яркие, просто потому что они находятся близко к Земле, а половина - на гораздо большем расстоянии от нас, но они невероятно яркие и поэтому кажутся яркими для нас. Это актуальная тема в астрономии и науке в целом. Некоторые из эффектов, что вы видите возникают по нескольким причинам. Все на самом деле не так просто, как кажется. Древнегреческий астроном Гиппарх известен благодаря созданию первого каталога звезд, который классифицирует их по яркости. Он разработал систему под названием звездные величины, где самые яркие звезды имели 1-ую величину, следующие по яркости – 2-ую величину, и так далее до 6-ой величины. Сейчас мы до сих пор используем подобие той системы, тысячи лет спустя. Самые тусклые из когда-либо замеченных звезд (при помощи телескопа Хаббл) обладают величиной 31 - самая тусклая звезда, которую можно увидеть невооруженным взглядом – примерно в 10 миллионов раз ярче! Ярчайшая звезда в ночном небе называется Сириус (или Dog Star - досл. Звезда Собаки), примерно в 1000 раз ярче самой тусклой звезды, которую можно разглядеть. Рассмотрим поближе некоторые из этих ярких звезд, к примеру, скажем, Вега. Заметили что-нибудь особенное? Верно, она имеет голубой оттенок. Бетельгейзе имеет красный оттенок. Арктур – оранжевый, Капелла – желтый. Эти звезды действительно такого цвета. Невооруженным глазом можно различить цвет только самых ярких звезд, когда самые тусклые звезды выглядят просто белыми. Это происходит, потому что цветовые рецепторы в ваших глазах не особо чувствительны к свету, и только самые яркие звезды могут их заставить реагировать. Также вы можете заметить, что небо усеяно звездами неравномерно. Они формируют узоры и фигуры. По большей части это лишь совпадение, но люди любят распознавать различные очертания, поэтому вполне понятно, почему древние астрономы делили небеса на созвездия – в прямом смысле, скопления или группы звезд – и называли именами знакомых предметов. Орион, наверное, самое известное созвездие; оно реально выглядит как человек, с поднятыми вверх руками и большинство цивилизаций видели его таким образом. Есть также небольшое созвездие – Дельфин; в нем всего 5 звезд, но его очень легко различить как дельфина выпрыгивающего из воды. И Скорпион, которого не так сложно представить в виде ядовитого ракообразного. Другие не так уж и понятны. Рыбы – это рыба? Ладно, хорошо. Рак – это краб? Ну, как скажете. Несмотря на то, что созвездия были определены произвольно в древние времена, сегодня мы признаем 88 официальных созвездий, и их границы четко расчерчены на небе. Когда мы говорим, что звезда находится в созвездии Змееносца, имеется в виду, что она расположена внутри границ данного созвездия. Можно провести аналогию со штатами в Америке; границы штата были установлены по взаимному соглашению, и город может находиться в одном штате или другом. Заметьте, не все группы звезд формируют созвездия. Большой Ковш, к примеру, это только часть созвездия Большой Медведицы. Чаша ковша – это бедренная часть медведя, а ручка – это его хвост. Но у медведей нет хвостов! Так что, хоть астрономы и умеют хорошо различать фигуры, но в зоологии они ужасны. У большинства ярчайших звезд есть имена собственные, как правило, арабские. Во времена Средневековья, когда Европа особо не увлекалась наукой, это был персидский астроном Абл ал-Рахман ал-Суфи, кто перевел древнегреческие тексты по астрономии на арабский язык, и эти имена так и сохранились с тех пор. Тем не менее, звезд гораздо больше, чем имен собственных, поэтому астрономы используют и другие наименования для них. Звездам в любых созвездиях даются греческие буквы в зависимости от их яркости, и так у нас есть Альфа Орион, самая яркая звезда в созвездии Орион, затем Бета и т.д. Естественно такими темпами, выбор букв иссякает, и поэтому большинство современных каталогов используют числа; использовать все числа гораздо сложнее. Конечно, даже просто увидеть все эти тусклые звезды может быть довольно сложно….что приводит нас к нынешнему выпуску «Сфокусируемся на…» Засветка неба является серьезной проблемой для астрономов. Это свет от уличных фонарей, торговых центров, и прочих мест, где поток света направлен в небо, а не к земле. Этот свет засвечивает небо, и становится гораздо сложнее увидеть тусклые объекты. Именно поэтому, обсерватории обычно строятся в отдаленных местах, как можно дальше от городов. Пытаясь наблюдать за тусклыми галактиками под ярко освещенным небом это как пытаться услышать кого-то на расстоянии в 50 футов (15 метров), говорящего шепотом на рок концерте. Это также влияет на небо, которое вы видите. В пределах большого города, невозможно увидеть Млечный путь, слабо мерцающая полоса на небе, которая на самом деле является скоплением света миллиардов звезд. Он стирается даже из-за умеренных световых загрязнений. Для вас Орион скорее всего выглядит так: В то время как с неосвещенного места он выглядит так: Все это касается не только людей. Засветка неба влияет на способ охоты ночных животных, как размножаются насекомые и, более того, вмешивается в их нормальные дневные циклы. Сокращение светового загрязнения - как правило, просто использование правильных устройств наружного освещения, направляющих свет вниз к земле. Многие города уже перешли освещению получше и с успехом им пользуются. Все это, по большей части, благодаря таким группам, как International Dark-Sky Association, GLOBE at Night, The World at Night, и многие другие, кто призывает использовать более разумное освещение и способствовать сохранению ночного неба. Небо принадлежит всем, и мы должны делать все возможное, чтобы небо оставалось насколько можно лучшим. Даже если в вашем регионе не темное небо, есть еще кое-что, что вы можете заметить, смотря вверх. Если посмотреть внимательнее, можно заметить, что пара самых ярких звезд отличаются от других. Они не мерцают! Это потому что они не звезды, а планеты. Мерцание происходит из-за потоков воздуха над нами, и когда идет этот поток, он искажает свет, исходящий от звезд, от чего кажется, что они немного сместились и их яркость меняется несколько раз за секунду. Но планеты гораздо ближе к нам, и кажутся больше, поэтому искажение не сильно на них влияет. Есть 5 планет, видных невооруженным глазом (не считая Земли): Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Уран находится на краю видимости, и люди с хорошим зрением вполне могут его заметить. Венера - третий самый яркий природный объект в небе, после Солнца и Луны. Юпитер и Марс - также часто ярче чем самые яркие звезды. Если задержаться на улице на часок другой, можно заметить кое-что еще, вполне очевидное: звезды движутся, небо как гигантская сфера, которая крутится вокруг тебя за время ночи. Вообще-то, именно так древние и думали. Если измерить небо, можно обнаружить, что эта небесная сфера делает один оборот каждый день. Звезды к востоку - восходят над горизонтом, а звезды на западе – садятся, делая большой круг за ночь (и предположительно за день). Конечно же, все это происходит в силу того, что Земля крутится. Земля вращается раз в день, а мы на ней застряли, поэтому кажется, что небо крутится вокруг нас в обратном направлении. В связи с этим происходит одна очень интересная штука. Посмотрите на вращающийся глобус Он вращается по оси, которая проходит через полюса, и между ними находится Экватор. Если встать на Экватор, вы проделаете большой круг вокруг центра Земли за день. Но если сдвинетесь севернее или южнее, по направлению к одному полюсу или другому, этот круг становится меньше. Когда вы стоит на полюсе, вы вообще не делаете круг; вы просто крутитесь на том же месте. То же самое и с небом. Когда небо вращается вокруг нас, так же как и у Земли, у него есть два полюса и Экватор. Звезда на небесном Экваторе делает большой круг вокруг неба, и звезды к северу или югу делают круги поменьше. Звезда на небесном полюсе как-будто и не движется вовсе, и будет просто висеть там как приклеенная к этой точке всю ночь. И это все лишь то, что мы видим! Фотографические съемки с выдержкой показывают его куда лучше. Движения звезд выглядят как полосы. Чем дольше выдержка, тем длиннее полоса, и когда звезда восходит и садится, она формирует круглую арку в небе. Можно увидеть как звезды, близкие к небесному экватору, делают большие круги. И, по случайности, также можно увидеть звезду средней яркости, очень близко к северному небесному полюсу. Она называется Полярис, северной или полярной звездой. По этой причине, она не восходит и не садится, она всегда на севере, неподвижна. Это действительно совпадение; не существует южной полярной звезды, если не считать Сигма Октанта, тусклая точка едва видимая взглядом, не так далеко от южного полюса неба. Но даже Полярис не находится прямо на полюсе – она немного отклонена. Так что она делает круг в небе, но настолько маленький, что вы и не заметите. Для нашего взгляда, ночь за ночью, Полярис - это постоянная в небе, всегда там, неподвижная. Запомните, движение неба – это отражение вращения Земли. Если вы стоите на северном полюсе Земли, вы увидите Полярис в зените неба – т.е., прямо наверху – неподвижная точка. Звезды на небесном экваторе будут делать круг через горизонт раз в день. Но это также означает, что звезды южнее небесного экватора не будут видны с северного полюса Земли! Они всегда ниже горизонта. Что, в свою очередь, означает, что звезды, которые вы видите, зависят от того, где вы находитесь на Земле. на северном полюсе вы увидите только те звезды, которые севернее небесного экватора. На южном полюсе Земли, вы увидите только те звезды, что южнее небесного экватора. С Антарктики, Полярис всегда вне видимости. Находясь на Экваторе Земли, вы увидите Полярис на горизонте к северу, а Сигма Октанта на горизонте к югу, и за день вся небесная сфера проделает круг вокруг вас; каждая звезда на небе в итоге видима. Полярис может быть и постоянна, но остальное нет. Иногда нужно просто подождать, чтобы заметить. В этом плане, придется подождать немного дольше, чтобы понять, что я имею в виду, т.к. об этом мы будем говорить на следющей неделе. Сегодня мы говорили о том, что вы можете увидеть на ясном ночном небе невооруженным взглядом: тысячи звезд, некоторые ярче чем другие, расположенные в фигуры, которые называются созвездиями. у звезд есть цвет, даже если мы не видим их своими глазами, и они восходят и садятся по мере вращения Земли. Вы можете увидеть разные звезды, в зависимости от того, где вы находитесь на Земле, И если вы на северном полушарии, Полярис всегда будет указывать на север. Crash Course создан в ассоциации с PBS Digital Studios. Эта серия написана мной, Филом Плэйтом. Сценарий отредактирован Блэйк де Пастино, и наш консультант- доктор наук Мишель Таллер. Директоры - Николас Дженкинс и Майкл Аранда. Команда графики и анимации - Thought Cafe.

Открытие и составляющие элементы

Все звёзды в движущейся группе Большой Медведицы перемещаются в примерно в одном и том же направлении с близкими скоростями (приближаясь к нам со скоростью около 10 км/с), имеют примерно одну и ту же металличность и, в соответствии с теорией звездообразования, имеют примерно один и тот же возраст. Эти свидетельства заставляют астрономов предполагать, что звезды в группе имеют общее происхождение.

Основываясь на числе составляющих её звезд, считается, что движущаяся группа звёзд Большой Медведицы когда-то была рассеянным звёздным скоплением и сформировалась из протозвёздной туманности приблизительно 500 миллионов лет назад. С тех пор группа рассеялась по области приблизительно 30 на 18 световых лет , центр которой в настоящее время находится примерно в 80 световых годах , что делает её самым близким звёздным скоплением к Земле .

Движущаяся группа звёзд Большой Медведицы была обнаружена в 1869 Ричардом А. Проктором (en:Richard A. Proctor), который заметил, что, за исключением Дубхе и Бенетнаша , звезды Большого Ковша имеют одинаковое собственное движение и направляются в сторону созвездия Стрельца . Таким образом, Большой Ковш , в отличие от большинства астеризмов или созвездий , в значительной степени состоит из связанных звезд.

Яркие и умеренно яркие звезды, которые, как предполагается, являются членами группы, перечислены ниже.

Основные звезды

Ядро движущейся группы состоит из 14 звезд, из которых 13 находятся в созвездии Большой Медведицы и одна в соседнем созвездии Гончих Псов . Следующее звёзды - члены движущейся группы, самые близкие к её центру

• Перевод

Знаете ли вы их все, а также причины их яркости?

Я голоден до новых знаний. Смысл в том, чтобы каждый день учиться, и становиться всё ярче и ярче. Вот в чём суть этого мира.
- Jay-Z

Но те из нас, кто не может на периодической основе наблюдать такое зрелище, упускают тот факт, что звёзды, видимые из городских районов с высоким световым загрязнением, выглядят по-другому, нежели чем при просмотре в тёмных условиях. Их цвет и относительная яркость сразу отделяют их от соседних с ними звёзд, и у каждой из них есть своя собственная история.

Жители северного полушария, вероятно, сразу могут узнать Большую Медведицу или букву W в Кассиопее, а в южном полушарии самым известным созвездием должен быть Южный Крест. Но эти звёзды не относятся к десятке самых ярких!

Млечный путь рядом с Южным Крестом

У каждой звезды есть свой собственный жизненный цикл, к которому она привязана с момента рождения. При формировании любой звезды доминирующим элементом будет водород – самый распространённый элемент во Вселенной – и её судьба определяется лишь её массой. Звёзды массой в 8% от солнечных могут зажигать реакцию ядерного синтеза в ядре, синтезируя гелий из водорода, и их энергия постепенно передвигается изнутри наружу и изливается во Вселенную. Звёзды малой массы красные (из-за низких температур), тусклые, и сжигают своё топливо медленно – самым долгоживущим предначертано гореть триллионы лет.

Но чем больше звезда набирает массы, тем горячее её ядро, и тем больше регион, в котором идёт ядерный синтез. Ко времени достижения солнечной массы звезда попадает в класс G, и её время жизни не превышает десяти миллиардов лет. Удвойте солнечную массу, и вы получите звезду класса А, ярко-голубую, и живущую менее двух миллиардов лет. А самые массивные звёзды, классов О и В, живут всего несколько миллионов лет, после чего у них в ядре заканчивается водородное топливо. Не удивительно, что самые массивные и горячие звёзды также и самые яркие. Типичная звезда класса А может быть в 20 раз ярче Солнца, а самые массивные – в десятки тысяч раз!

Но как бы звезда ни начала жизнь, водородное топливо в её ядре заканчивается.

И с этого момента звезда начинает сжигать более тяжёлые элементы, расширяясь в гигантскую звезду, более холодную, но и более яркую, чем изначальная. Фаза гиганта короче, чем фаза сжигания водорода, но её невероятная яркость делает её видимой с гораздо больших расстояний, чем те, с которых была видна изначальная звезда.

Учтя всё это, перейдём к десятке ярчайших звёзд в нашем небе, по возрастанию яркости.

10. Ахернар . Яркая голубая звезда, массой в семь раз больше, чем у Солнца, а яркостью – в 3000 раз больше. Это одна из самых быстро вращающихся звёзд, известных нам! Она вращается так быстро, что её экваториальный радиус на 56% больше полярного, а температура на полюсе – поскольку он гораздо ближе к ядру – на 10 000 К больше. Но она находится довольно далеко от нас, в 139 световых годах.

9. Бетельгейзе . Красный гигант из созвездия Ориона, Бетельгейзе была яркой и горячей звездой класса О, пока у неё не кончился водород и она не перешла на гелий. Несмотря на низкую температуру в 3500 К, она более чем в 100 000 раз ярче Солнца, поэтому она и входит в десятку ярчайших, несмотря на то, что находится в 600 световых годах. В следующие миллион лет Бетельгейзе превратится в сверхновую, и временно станет ярчайшей звездой в небе, возможно, видимой и днём.

8. Процион . Звезда сильно отличается от рассмотренных нами. Процион – скромная звезда F-класса, всего на 40% больше Солнца, и находится на грани исчерпания водорода в ядре – то есть, это субгигант в процессе эволюции. Она примерно в 7 раз ярче Солнца, но находится всего в 11,5 световых годах от нас, поэтому может быть ярче почти всех, кроме семи, звёзд на нашем небе.

7. Ригель . В Орионе Бетельгейзе не самая яркая из звёзд – этого отличия удостаивается Ригель, ещё более удалённая от нас звезда. Она находится в 860 световых годах, и при температуре всего в 12 000 градусов, Ригель не относится к звёздам главной последовательности – это редкий голубой сверхгигант! Она в 120 000 раз ярче Солнца, и светит так ярко не из-за расстояния от нас, но из-за своей собственной яркости.

6. Капелла . Это странная звезда, поскольку, на самом деле – это два красных гиганта температурой, сравнимой с солнечной, но при этом каждый из них примерно в 78 раз ярче Солнца. На расстоянии в 42 световых года именно комбинация из собственной яркости, относительно небольшого расстояния и того факта, что их двое, позволяет Капелле быть в нашем списке.

5. Вега . Самая яркая звезда из Летне-осеннего треугольника, дом пришельцев из х/ф «Контакт». Астрономы использовали её как стандартную звезду «нулевой магнитуды». Она находится всего в 25 световых годах от нас, принадлежит к звёздам главной последовательности, и одна из ярчайших известных нам звёзд класса А, а также довольно молодая, возрастом всего 400-500 млн лет. При этом она в 40 раз ярче Солнца, и пятая по яркости звезда на небе. И из всех звёзд северного полушария Вега уступает лишь одной звезде…

4. Арктур . Оранжевый гигант, на эволюционной шкале находится где-то между Проционом и Капеллой. Это ярчайшая звезда северного полушария, и её легко найти по «ручке» ковша Большой Медведицы. Она в 170 раз ярче, чем Солнце, и, следуя эволюционному пути, может стать ещё ярче! Она всего в 37 световых годах от нас, и ярче её только три звезды, все расположенные в южном полушарии.

3. Альфа Центавра . Это тройная система, в которой основной член очень похож на Солнце, и сам по себе тусклее, чем любая звезда из десятки. Но система Альфа Центавра состоит из ближайших к нам звёзд, поэтому её расположение влияет на её видимую яркость – ведь до неё всего 4,4 световых года. Совсем не то, что №2 в списке.

2. Канопус . Сверхгигант белого цвета, Канопус в 15 000 раз превышает по яркости Солнце, и это вторая из ярчайших звёзд в ночном небе, несмотря на расстояние в 310 световых лет от нас. Она в десять раз массивнее Солнца и в 71 раз больше – неудивительно, что она светит так ярко, но до первого места она добраться не смогла. Ведь самая яркая звезда в небе, это…

1. Сириус . Она в два раза ярче Канопуса, и наблюдатели из северного полушария часто могут увидеть её зимой, восходящую за созвездием Ориона. Она часто мерцает, так как её яркий свет может проникать через нижние слои атмосферы лучше, чем свет других звёзд. Она всего в 8,6 световых годах от нас, но это звезда класса А, в два раза массивнее и в 25 раз ярче Солнца.

Вас может удивить, что первыми в списке стоят не самые яркие и не самые близкие звёзды, а скорее комбинации из достаточной яркости и достаточно малого расстояния для того, чтобы сиять ярче всех. У звёзд, расположенных в два раза дальше, яркость в четыре раза меньше, поэтому Сириус светит ярче Канопуса, который светит ярче Альфа Центавра, и т.д. Что интересно, карликовых звёзд класса М, к которому принадлежат три из каждых четырёх звезд Вселенной, в этом списке нет вовсе.

Что можно вынести из этого урока: иногда вещи, которые кажутся нам наиболее выделяющимися и наиболее очевидными, оказываются самыми необычными. Распространённые вещи бывает найти гораздо сложнее, но это значит, что нам стоит улучшать наши методы наблюдений!