Альфа звезда полярная созвездие

В настоящую эпоху Полярная звезда находится менее, чем в 1° от Северного полюса мира, и поэтому почти неподвижна при суточном вращении звёздного неба. Она очень удобна для ориентирования — направление на неё практически совпадает с направлением на север, а высота над горизонтом равна географической широте места наблюдения. Причём, по этой звезде-ориентиру можно определить не только направление и широту, но также долготу и даже время.

Из-за прецессии земной оси положение Северного полюса мира меняется, ближе всего Полярная звезда подойдёт к нему около 2100 года — на расстояние приблизительно 30′.

В южном полушарии нет яркой полярной звезды.

За 200 000 лет наблюдения человеком звёздного неба, такими «осевыми звёздами» побывали многие, и Полярная звезда тоже когда-то перестанет быть «полярной». Вот список полярных звёзд полного прецессионного круга [за 26000 лет]:

• 13 тыс. лет до н.э. — полярная звезда — Вега (Альфа Лиры)
• 9 тыс. лет до н.э. — полярные звезды (поочередно) Пи и Эта Геркулеса
• 8—7 тыс. лет до н.э. — полярная звезда — Тау Геркулеса
• 5500—3500 гг. до н.э. — полярная звезда — Иота Дракона
• 3500—1500 гг. до н.э. — полярная звезда — Тубан (Альфа Дракона)
• 1500 г. до н.э. — 1 год н.э. — полярная звезда — Кохаб (Бета Малой Медведицы). Это первая звезда, которая была названа Полярной (Фалесом Милетским). Он же выделил созвездие Малой Медведицы и назвал её альфу «Киносурой».
• 1—1100 года — полярной звезды нет. Но есть «стражи» — Кохаб (Бета Малой Медведицы) и Феркад (Гамма Малой Медведицы), полюс примерно на одинаковом расстоянии от Альфы и Беты Малой медведицы.
• 1100—3200 гг. — полярной звездой является Альфа Малой Медведицы. На минимальном расстоянии от северного полюса (27′) она пройдет в 2100 году.
• 3200—5000 гг. — полярной будет Альраи (Гамма Цефея).
• 5000—6500 гг. — полярная — Альфирк (Бета Цефея).
• 6500—8500 гг. — полярная — Альдерамин (Альфа Цефея).
• 8500—13000 гг. — полярные — Денеб и Садр (Альфа и Гамма Лебедя).
• 13000 г. — полярной опять станетВега (Альфа Лиры). [Т.е., будет завершен полный 26-тысячелетний циклземной прецессии]

Т. е., небесный «Полюс мира» поочередно перемещается между 6 созвездиями: Лиры, Геркулеса, Дракона, Малой Медведицы, Цефея, Лебедя.

Другие названия Полярной звезды

В фантастическом рассказе Г. Ф. Лавкрафта эта звезда красиво именуется Полярис. Также в астрономии используется другое ее имя — Киносура.

Названия Полярной звезды на «классических» языках:

• Английское: Angel Stern («хвост ангела»), Lodestar («путеводная звезда»), Midnight Star («полночная звезда»), North(ern) Star («северная звезда»), Phoenice («финикийская? звезда»), Pole Star («полюсовая звезда»),
• Арабское — Alruccabah (?).
• Греческое — Cynosura («собачий хвост»).
• Индийское — Dhruva Tara (?), Dhruv.
• Русское старинное — Прикол-звезда (а созвездие Большая медведица — Конь на приколе).
• Турецкое — Yilduz (?).
• ? — Mismar (?).
• ? — Tramontana (?).

Источник

Полярная звезда. В каком созвездии?

Полярная звезда (Альфа Малой Медведицы (α UMi), также – Киносура) – звезда +2,0m звёздной величины в созвездии Малой Медведицы, расположенная вблизи Северного полюса мира. Это сверхгигант спектрального класса F7Ib. Расстояние до Земли – 434 световых года (по другим данным – 323 световых года, однако эти данные не вызывают доверия у других специалистов).

Название

Пожалуй, никакая другая звезда не имеет столько имен, сколько имеет Полярная. Почти все множество имен указывает на два главных ее признака: нахождение на полюсе и, как следствие, на ее неподвижность.

Многие народы считали Полярную звезду своеобразным колом, вбитым в небо, вокруг которого кружатся все остальные звезды. Отсюда происходят такие ее названия, как Небесный Кол, Прикол-звезда, Железный кол, Северный гвоздь, – названия, которые мы находим в тюркских и финно-угорских языках.

В Россию имя Полярная пришло из немецкого языка во время правления Петра I. До этого у Полярной звезды было другое имя, имеющее, впрочем, тот же смысл, – Северная. Более поэтично называли Полярную хакасы – Привязанный конь. (И здесь название отсылает нас к неподвижности этой звезды.) А для эвенков Полярная звезда виделась как Дыра в небе.

Названия Полярной, не имеющие отношения к ее местоположению, встречаются редко. Самым известным из таких имен является, пожалуй, имя Киносура, которое происходит от греческого слова Κυνόσουρα – «хвост собаки». Так называли Полярную звезду древние греки и римляне; но в ту эпоху Полярная еще не выполняла функцию собственно полярной звезды (2000 лет назад ближе к северному полюсу мира была звезда Кохаб или β Малой Медведицы).

Интересно, что на древних картах Полярная звезда действительно отмечает собой хвост, но не собачий, а длинный, не существующий в природе, хвост Медведицы.

Существует интересная гипотеза происхождения имени Киносура. Именно так, согласно Аллену и другим исследователям звездных имен, называлось в древности все созвездие Малой Медведицы. В одной из версий мифа о рождении Зевса, бога-младенца кормили какое-то время в пещере две медведицы – Гелика (или Гелис) и Киносура, которые позже были вознесены на небо благодарным Зевсом. Гелика стала Большой Медведицей, а Киносура – Малой. Позже это название стало относиться только к Полярной звезде. В связи с этой легендой возникает только один вопрос: откуда у медведицы могло взяться такое странное имя?!

Общая характеристика

Полярная звезда больше Солнца и содержит главное светило α Umi Аа и два небольших спутника, α Umi B и α Umi Ab, а также два удаленных компонента α Umi С и α Umi D. Звезда α UMi B была обнаружена в 1780 году астрономом Уильямом Гершелем. Созвездие, в которое она входит, называется Малая Медведица, и весьма популярна у любителей астрономии. Являясь одним из самых заметных астеризмов, наряду с Большой Медведицей, поясом Ориона и Кассиопеей.

Созвездие Малая Медведица детям очень нравится, не только из-за возможности узнать звездное небо, но и из-за замечательных легенд Греческой мифологии связанных с ними. И поэтому ответ на вопрос, в каком созвездии находится Полярная звезда, знают почти все малыши. И еще, она для Северного наблюдателя, зимой висит практически над головой. А на северном полюсе видна в зените. Однако, в телескоп звезда не блещет красотой, рядом с ней нет красивых туманностей и галактик, но на карте звездного неба она всегда помогает ориентироваться.

Точное расстояние до Земли

Выше мы уже писали о том, что цефеиды играют важнейшую роль в астрономии. Благодаря жесткой зависимости между периодами пульсаций и светимостью, они являются своеобразными маяками Вселенной, позволяя определять расстояния до других галактик.

Работает это следующим образом. Вначале астрономы определяют расстояние до близких и ярких цефеид напрямую, методом тригонометрического параллакса. Также тщательно измеряются светимости звезд (по известному блеску и расстоянию до них) и периоды их пульсаций. Накопив данные по всем цефеидам, для которых известны расстояния, астрономы выводят формулу зависимости периода пульсации таких звезд от их светимости. Эта формула в дальнейшем позволяет узнать расстояние даже для очень далекой цефеиды, параллакс которой измерить невозможно.

Именно так, наблюдая за цефеидами в Туманности Андромеды, американский астроном Эдвин Хаббл в конце 20-х годов прошлого века вначале определил расстояние до нее (и тем самым доказал существование других галактик), а затем построил первую шкалу расстояний во Вселенной. Метод цефеид широко применяется и сегодня. Фактически, все наше знание о масштабах Вселенной, размерах других галактик и расстояниях до них базируется на цефеидах.

Но есть маленькая проблема. Цефеиды, как мы уже писали выше, довольно редкие «звери». Поэтому нет ничего удивительного, что в непосредственной близости от Солнца не оказалось ни одной такой звезды. Ближайшая цефеида – как раз Полярная звезда, но и она далека – расстояние до нее оценивается примерно в 400 световых лет.

На таком расстоянии параллаксы дают большую погрешность. Самый точный на сегодняшний день параллакс Полярной, определенный спутником Гиппаркос (HIPPARCOS), имеет погрешность в 8 световых лет или около 2%. Что же говорить о более далеких цефеидах?!

На фоне этого астроном Дэвид Тернер (David Turner) выпустил статью, в которой показал, что современное расстояние до Полярной звезды… на целых 111 световых лет меньше, чем измерил Гиппаркос! Для своих исследований астроном воспользовался крупнейшим российским телескопом с диаметром зеркала 6 метров (телескоп БТА). Команда Тернера, в состав которой входили и российские астрономы, детально исследовала спектр Полярной и выяснила, что звезда светит гораздо слабее, чем думали астрономы, основываясь на измерениях параллакса. Так что же, выходит спутник HIPPARCOS неверно измерил расстояние до Полярной? А заодно – как знать? – и до других

120000 звезд, для которых производились измерения?

Голландский астроном Флоор Ван Лейвен (Floor van Leeuwen), «отвечающий» в настоящее время за данные Гиппаркоса, тут же написал ответную статью, в которой доказал, что данные спутника верны, – в отличие от данных Тернера! Диспут тут же вылился на широкие просторы сети Интернет, внимание ему уделили многие СМИ, показывая тем самым, что дебаты носят не только академический, но еще и мировоззренческий характер.

Еще бы, ведь если мы примем новое расстояние до Полярной звезды, то должны будем одновременно признать, что истинный масштаб Вселенной сильно переоценивался. Можно пойти дальше и подвергнуть сомнению тезис о темпах расширения Вселенной, а ведь за открытия в этой области уже дали Нобелевскую премию в 2011 году!

Кто же прав? Астрономы пока не спешат подвергать сомнению данные Гиппаркоса. Но и отбросить просто так аргументы Тернера тоже нельзя. Барбара МакАртур (Barbara McArthur), астроном-исследователь из Техасского университета, планирует собрать новые данные и определить параллакс до звезды-компаньона Полярной, Полярной B, которая находится от Земли практически на том же расстоянии, что и главная звезда. Результаты станут известны через пару лет.

Строение звездной системы Полярной

α UMi Аа или Полярная звезда, известна тем, что в 4,5 раза больше Солнца по массе и имеет спектральный класс F7, что относит ее к сверхгигантам (Ib). Это первая классическая цефеида, у которой была возможность измерить массу напрямую, благодаря наличию спутников.

Два меньших спутника: α Umi B, весит 1,39 массы Солнца и имеет спектральный класс F3, находятся на расстоянии 2400 а.е., а α Umi Ab, очень близкая звезда класса F6 главная последовательности с радиусом орбиты 18,8 AU и весом 1,26 солнечных масс. Есть также два дальних компоненты α Umi С и α Umi D, но они физически не связанны с Полярной.

Полярную B (α UMi B) можно увидеть даже в скромный телескоп. Оказалось, что ее наблюдал Уильям Гершель в 1780 году с помощью одного из самых мощных телескопов в то время – телескопа-рефлектор собственной постройки. В 1929 году было обнаружено, путем изучения спектра, что Полярная А это очень тесная двойная, содержащая слабое светило (α Umi Ab). В январе 2006 года НАСА предоставило изображения с телескопа Хаббла, непосредственно показывающих всех трех членов тройной системы. Ближайшая к Полярной звезда находится в 18,5 а.е. (2,8 млрд км) от нее и это объясняет почему свет меньшего спутника мы увидели только в 2006 году.

Описание

Физические характеристики ее весьма заурядны для сверхгиганта. В небольшой телескоп и даже бинокль звезда показывает свой желтоватый цвет, это может некоторых удивить, ведь все привыкли думать, что она белая. Она всего лишь немного горячее нашего Солнца: температура ее поверхности колеблется около 6000 К. Однако на этом сходство заканчивается.

Как и множество других солнц, которые мы видим на небе невооруженным глазом, Полярная звезда ярче Солнца, если бы мы их смогли наблюдать с одинакового расстояния. Исследования ее спектра показали, что она принадлежит к классу сверхгигантов. Ее диаметр в 23 раза больше чем у нашего Солнца, а светимость больше в 2500 раз! Даже Сириус ей проигрывает в сухую.

Однако тут кроется подвох, из-за того, что астрономы достоверно не могут вычислить расстояние до альфы Малой Медведицы, оценки яркости и температуры могут варьировать.

Жизнь сверхгиганта

По меркам Солнца, она довольно непродолжительна и наступает сразу после исчерпания водорода в ее ядре. Сверхгиганты – почти всегда старые и сильно проэволюционировавшие объекты. Это не значит, что они старые по возрасту, это относится к их жизненному циклу, который в отличие от Солнца, уже подходит к концу.

Сегодня мы можем предположить, что в своем прошлом Полярная звезда в галактике Млечный путь была довольно ярким голубым светилом, спектрального класса Β. Ее масса примерно в 5 раз, а ее радиус в 3,5 раза больше Солнечного. Температура ее поверхности была около 18000 К, что в три раза больше Солнечной. Но это было в прошлом, а сейчас ее физические параметры совсем другие (см.выше).

Переменная звезда

Полярная это сверхгигант основным компонентом, которой является классическая переменная – цефеида. Поскольку цефеиды являются важным стандартом для определения расстояния, аkmaf Малой Медведицы, как ближайшая цефеида, в значительной степени изучена и проанализирована многими поколениями астрономов. Изменчивость ее подозревали с 1852 года, впоследствии это изменение было подтверждено Эйнаром Герцшпрунгом в 1911 году.

Особенности Полярной звезды и главные мифы

Прежде чем искать Полярную звезду, стоит разобраться с ее главными свойствами. Это поможет не только быстрее найти ее на звездном небе, где нет надписей с названиями звезд и линий созвездий, но избежать типичных ошибок. А еще среди людей бытуют заблуждение относительно Полярной звезды.

Итак, преимущественно ошибаются в следующих вещах:

1. Полярная звезда находится в зените – то есть прямо над головой. Это очевидно не так: как бы она тогда она указывала на север, раз лежит ровно по центру? «Полярной» звезда называется потому, что размещена на небесной сфере ровно над Северным полюсом Земли. К слову, только там ее можно увидеть посередине неба. Чем дальше от полюса – тем ниже к горизонту опускается звезда, пока полностью не скрывается от глаз на экваторе. По этой же причине Полярная звезда не может служить ориентиром в южной половине планеты – там направление определяют по созвездию Южный Крест.

Интересный факт: Полярная звезда действительно помогает определить север точнее компаса. Мы уже знаем, что она находится ровно над Северным полюсом планеты. А вот компас указывает на северный магнитный полюс Земли, который несколько отдален от географического и ежегодно смещается на пару километров. Поэтому ближе к северу Полярная звезда становится наиболее точным инструментом для определения координат.

1. Полярная звезда – самая яркая на небе. Если вы заблудитесь и воспользуетесь этим убеждением, то оно будет стоить вам жизни. Увы, сила сияния – звездная величина Полярной звезды – не очень большая; звезда не входит даже в первые десятки самых ярких звезд, довольствуясь скромным 48-м местом. Впрочем, это не усложняет ее поиск. Но если руководствоваться одной лишь яркостью, больше шансов найти Сириус или Вегу, но никак не Полярную звезду.

Но такое положение вещей продлится ненадолго. Земная ось постоянно смещается по кругу, причем очень быстро в космических масштабах – полный оборот происходит приблизительно за 25800 лет. Поэтому Полярная звезда не всегда была полярной, и останется ею ненадолго. Через 13 тысяч лет место на полюсе займет уже упомянутая яркая Вега, тем самым облегчая поиски севера землянам будущего.

1. Полярная звезда всегда находится на одном и том же месте. Отчасти это правда. Как вы уже наверняка знаете, небесная сфера постоянно вращается – точнее, сама Земля вращается относительно неподвижных звезд. Полярная звезда находится ближе всего к полюсу, и поэтому почти не перемещается. «Почти» тут ключевое слово – отклонение от полюса составляет всего 1°, делая ее наименее подвижной среди других звезд.Однако мы уже знаем, что местоположение Полярной звезды меняется в зависимости от широты. Поэтому в Москве звезду не найти на том месте, где она была вчера Санкт-Петербурге – звезда опустится ниже, ближе к горизонту.Так что единожды найдя Полярную звезду, не стоит расслабляться. В зависимости от сезона, времени суток и географических координат созвездия вокруг занимают разные позиции. Поэтому стоит отработать методику самостоятельного поиска Полярной звезды – тем более что это совсем несложно.
2. Полярная звезда – единственная. На самом деле, Полярис не отличалась постоянством, особенно по меркам столетий. Дело в том, что полярной звездой она была не всегда. Подобно тому, как на крутящийся волчок действует момент силы притяжения Земли, на вращающуюся Землю действует момент гравитационных сил Солнца и Луны. Поэтому ось Земли, как и ось волчка, меняет положение в пространстве, прецессирует, а ее проекция на небесную сферу описывает круги.

Так что с течением времени Северный полюс мира медленно меняет свое положение. Правда сейчас Полярис приближается к полюсу и 24 марта 2100 года станет к нему ближе, чем когда-либо в будущем — их будет отделять всего 27 угловых минут, меньше чем видимый диаметр Луны. Так как период прецессии Земли составляет 25800 лет, то в разное время полярными бывали разные звезды. Например, в 2600 году до н.э., когда в древнем Египте еще строились пирамиды, полярной была звезда Тубан из созвездия Draco, Дракона. Ярчайший из стражей, Кохаб, был полярной звездой во времена Платона 2600 лет назад. В 14000 году н.э. ось Земли будет указывать на Вегу, одну из ярчайших звезд на небе, поэтому наши потомки не ошибутся назвав ярчайшей именно полярную звезду.

Полярная – путеводная звезда

Как же ориентироваться по Полярной звезде? Прежде всего нужно научиться находить ее на небе. Проще всего это сделать, отталкиваясь от ковша Большой Медведицы – самого известного звездного рисунка. Возьмем две крайние звезды в ковше (они называются Дубге и Мерак) и мысленно проведем через них прямую. Полярная звезда находится на пятикратном расстоянии Мерак-Дубге. Цвет звезды желтовато-белый и по блеску она примерно равна этим звездам.

Отождествив Полярную звезду, проведем от нее линию, перпендикулярную к горизонту. Место пересечения линии с горизонтом укажет на север, причем сделает это точнее, чем компас! Найти остальные стороны света уже просто: юг находится в противоположной стороне, восток справа, а запад – слева от Полярной звезды.

Другая интересная и важная характеристика Полярной звезды – ее высота над горизонтом. Мы уже говорили о том, что благодаря близости к полюсу мира Полярная практически неподвижна для данного места. Однако высота звезды над горизонтом может меняться в зависимости от вашего географического местоположения! Так, находясь на Северном полюсе, мы увидели бы Полярную в зените, а на экваторе (то есть, на «боку» Земли) Полярная звезда была бы практически точно на горизонте. Следовательно, высота Полярной звезды над горизонтом определяет широту нашего местонахождения. Измеряя каждую ночь угол между Полярной звездой и горизонтом в направлении севера, мореплаватели прошлого могли узнать, как далеко они продвинулись к северу или югу.

Как найти Полярную звезду?

Полярис, или как ее еще называют Стелла Полярис, находится в созвездии Ursa Minor, Малой Медведицы. Семь звезд Медведицы также часто называют Малым Ковшом. На его «ручке» и расположилась Полярная звезда. Ее окружают слабые звезды: четыре самые тусклые можно разглядеть лишь в безлунную ночь при слабом уличном освещении.

Найти Полярис можно с помощью звезд Дубхе и Мерак из созвездия Большой Медведицы. Соедините мысленно эти звезды отрезком, продолжите отрезок 5 раз – Полярис будет где-то рядом.

Забавно разглядывать звездных Медведиц: своими «ковшами» они обращены друг к другу, а «ручками» – в разные стороны. Большой Ковш ярче и похож на сковородку с длинной ручкой, а Малый – на тусклый черпак.

С помощью технических средств

Но бывает и так, что самому искать созвездия не представляется возможным: деревья закрывают часть небосклона, облачность неравномерно распределилась по небу, или же звезды попросту не складываются в созвездия из-за неопытности. Тогда на помощь в поисках Полярной звезды приходят технические приспособления.

Если у вас под рукой оказался фотоаппарат – в идеале популярная сегодня «зеркалка» – значит Полярная звезда почти у вас в «руках». Наверняка многие из вас видели фото звездного неба, сделанные с большой выдержкой – движущиеся звезды оставляют светящиеся треки на небе. И чем длиннее трек, тем большую дистанцию прошла звезда. А так как Полярная звезда расположена у оси небесной сферы и почти не двигается, то на снимке получится следующая картина – треки всех звезд образуют концентрические круги возле самого маленького и короткого. Это и есть след Полярной звезды.

Есть, конечно, свои нюансы. Так, на фотоаппарате придется вручную открыть диафрагму на максимум, выставить фокус на бесконечность и правильную светочувствительность в пределах ISO 400–600 – иначе снимок будет сильно засвечен. Время выдержки при такой чувствительности стоит выставлять до получаса: обычно этого достаточно, чтобы отчетливо увидеть треки. Так как дело будет происходить ночью, важно учесть возможность образования конденсата на объективе. Самый легкий способ избежать этого – вынуть фотоаппарат из сумки, положить на холодную сухую поверхность и дать ему «подышать» пару минут. Так он остынет, и конденсат можно будет убрать до того, как делать снимок. И само собой надо зафиксировать фотоаппарат, так как любое его движение сведет потраченное время на нет. Однако для точного результата стоит поэкспериментировать с вашим фотоаппаратом, дабы определить точные настройки. Например, для установки длительной выдержки, не предусмотренной производителем, может потребоваться специальный пульт.+

Если же подходящего фотоаппарата нет, воспользуйтесь специальными приложениями для мобильных телефонов. На базе Android есть приложение Stellarium, а для iOS – Sky Guide; также существуют многочисленные аналоги. Они помогут определить созвездия на небе с помощью камеры смартфона, или же рассчитать их положение для заданного места, сезона и времени суток. Эта функция самая полезная– хотя эти программы и усиливают камеру, часто она чисто технически неспособна «увидеть» звезды.

Видео

Источник