Астрономия что такое галактики звезды созвездия

Большая Медведица

Рис. 2. Способ отыскания Полярной звезды.

Осенью под утро, зимой ночью и весной вечером, кроме околополярных созвездий видны так называемые зимне-весенние созвездия. В южной части неба хорошо видно созвездие Ориона, к востоку от которого располагаются созвездия Малого и Большого Пса. Над Орионом возвышаются Близнецы и Телец, на востоке созвездие Льва. В северной половине небесной сферы находятся околополярные созвездия.

Летней ночью и осенним вечером наблюдаются летне-осенние созвездия. На юге низко над горизонтом располагается созвездие Скорпиона, на юго-востоке созвездие Орла, на западе над горизонтом созвездие Волопаса, влево от которого находятся Северная Корона и Геркулес, на востоке Андромеда. Околополярные созвездия по-прежнему в северной половине неба.

На ночном небе южного полушария видны другие созвездия: Южный Крест, Южный треугольник, Центавр, Киль, Корма, Журавль и др.

В созвездии Центавра находится ближайшая к солнечной системе звезда – Проксима, расстояние до нее 4 световых года. Вторая ближайшая к нам звезда – α Большого Пса – Сириус, расстояние до которого 7,5 световых лет.

Звезды отличаются по цвету: бывают звезды красные, оранжевые, желтые, белые, голубые. Цвет зависит от температуры, которая может изменяться от 3000 о до 30000 о С.

Звезды различаются также по размерам, массе, плотности. Есть звезды-гиганты, во много раз больше Солнца (Арктур, Бетельгейзе и др.), размеры их

могут быть сравнимы с орбитой Юпитера. Но есть и звезды-карлики, размеры которых могут быть меньше размеров Земли; есть звезды очень маленькие, так называемые нейтронные, с диаметром около 10-20 км. Они имеют плотность, приблизительно совпадающую с плотностью атомных ядер (такая плотность может возникнуть, если Землю сжать до диаметра 1 км).

По химическому составу звезды примерно одинаковы, 98% звездного вещества приходится на водород и гелий (водорода в 3 раза больше, чем гелия).

Звезды, как и все тела в природе, не остаются неизменными. Они рождаются, эволюционируют и умирают. Продолжительность жизни звезд зависит от их массы. Звезды с массой, меньшей массы Солнца, очень экономно расходуют свою энергию, следовательно, могут светить десятки миллиардов лет. Звезды с массой, большей массы Солнца, растрачивают свою энергию примерно за 10 миллионов лет.

Почти всю жизнь звезда сохраняет температуру и размер практически постоянным. Но когда в центре звезды весь водород превращается в гелий, звезда быстро начинает увеличиваться в размерах до красного гиганта, затем процесс расширения сменяется сжатием, и звезда превращается в белый карлик. Такой путь развития ожидает и наше Солнце через несколько миллиардов лет.

Звезды с массой в 1,4 раза больше массы Солнца сжимаются под действием гравитационных сил до нейтронных звезд. Звезды с еще большей массой в конце своей жизни сжимаются до стадии «черной дыры». Черные дыры являются одними из самых интересных и загадочных объектов Вселенной. Для возникновения черной дыры необходимо, чтобы масса звезды сжалась до таких размеров, при которых вторая космическая скорость становится равной скорости света. Этот размер носит название гравитационного радиуса и зависит от массы тела. Величина его очень мала даже для масс небесных тел. Так, для Земли гравитационный радиус приблизительно равен 1 см, для Солнца – 3 км. Для того, чтобы преодолеть тяготение и вырваться из черной дыры, требуется скорость, превышающая скорость света, что, естественно, противоречит теории относительности. Согласно теории относительности, никакое тело не может развить скорость, большую чем скорость света. Поэтому из черной дыры ничто не может вылететь, не может поступать наружу никакая информация. Вблизи черных дыр резко изменяются свойства пространства и времени. Поиски черных дыр во Вселенной проводятся по их сильному полю тяготения, по тем эффектам, которые возникают при попадании в этом поле окружающего вещества. Возможно, что очень массивные черные дыры возникают в центрах компактных звездных скоплений, в центрах галактик. Предполагают, что одна из черных дыр находится в созвездии Лебедя.

За пределами нашей Галактики находятся другие галактики, видимые с Земли как туманные пятна на ночном небе. Расстояния между галактиками во много раз больше их размеров (это как бы острова во Вселенной). Расстояние до соседних к нам галактик – несколько миллионов световых лет. Ближайшая к нам, видимая с северного полушария галактика – Туманность Андромеды, находится на расстоянии 2 млн. световых лет и наблюдается в созвездии Андромеды в виде туманного пятна. Расстояния между галактиками не остаются постоянными, а увеличиваются со временем. Наблюдается так называемое разбегание галактик во Вселенной, являющееся следствием ее расширения.

Происхождение Галактики а вместе с ней и Солнечной системы, остается до сих пор неразгаданной тайной природы. Предполагают, что наша Галактика образовалась из газового облака, состоящего из водорода и других газов. Столкновение газового вещества приводило к потере скорости и переходу кинетической энергии в тепловую. При этом форма и размеры газового облака менялись, само оно от быстрого вращения становилось похоже на сплющенный диск. На начальной стадии эволюции Галактики из межзвездной газово-пылевой среды образовались первые звезды. Гравитационные изменения в одном из газово-пылевых облаков нашей Галактики 4,6 млрд. лет назад привели к образованию Солнечной системы. В результате уплотнения вещество досолнечного облака разогревалось и постепенно достигло настолько высоких температур, что в нем начались гигантские ядерные взрывы. Итогом их стало образование Солнца. Накопление межзвездных пылинок с последующим увеличением и накоплением газа привело к возникновению планет и многих их спутников.

Гипотез о происхождении солнечной системы существует несколько. Наиболее научно-обоснованной из ранних космогонических гипотез является система предположений, впервые высказанных немецким философом И. Кантом (1755 г.) и спустя несколько десятилетий независимо от него предположений французского математика П. Лапласа (1797 г.). Из числа современных космогонических гипотез о происхождении планет наибольшее значение и популярность приобрели гипотезы О.Ю. Шмидта и В.Г. Фесенкова.

Согласно одной из них, гипотезе О.Ю. Шмидта, Земля и другие планеты образовались из облака межзвездной материи, захваченного Солнцем при его движении в мировом пространстве. В процессе движения частицы облака сосредоточились в экваториальной части, и облако превратилось в диск. Во вращающемся диске образовались сгущения, на которые все больше наращивалось частиц из вещества диска. Так образовались зародыши будущих планет. Земля и другие планеты первоначально были холодными. Разогрев планет произошел позднее при радиоактивном распаде химических элементов и гравитационной энергии. На разогретой Земле появились вулканы, землетрясения, началось формирование и движение земной коры. Затем в результате внутренних процессов из недр Земли выделились газы и водяной пар, что привело к возникновению атмосферы и гидросферы[2].

Источник

Созвездия

Созвездия – группы звёзд, занимающие определённые участки на небе и образующие какую-нибудь фигуру. Созвездия обычно они образуются самыми яркими звёздами, видимыми невооруженным глазом, хотя фигуры эти иногда сложно уловить, а некоторые бесформенные и тусклые.

Например, самые известные созвездия, о которых знают многие – Большая и Малая Медведицы, Орион, Лебедь. Обе Медведицы легко находятся на небе благодаря форме в виде ковша, образуемой самыми яркими звёздами этих созвездий. Орион похож на песочные часы с тремя звездами в средней части. Лебедь похож на огромный крест.

Фигуры созвездий – воображаемые, они просто помогают лучше их запомнить и находить на небе. Каждая звезда на самом деле существует сама по себе и никак не связана с другими. Две звезды одного созвездия, на небе расположенные вплотную, на самом деле могут быть удалены от нас на очень разное расстояние – одна на десяток световых лет, а другая – на тысячу.

Поэтому разделение звёзд на созвездие – чисто условное, для удобства поиска и картографирования. Так вода на Земле условно разделена на океаны, хотя все они образуют один Мировой океан. Но в древности люди в самом деле видели в звёздных россыпях фигуры людей и животных, и давали им имена. Многие из них дошли и до нашего времени, а границы созвездий разделяют эти фигуры.

Интересные факты о созвездиях

• Созвездия известны с древних времён – каждый народ видел в скоплениях звёзд что-то особенное и давал ему имя. Сейчас официально существует 88 созвездий, и их список был утвержден окончательно к 1930 году. 48 из них были известны еще во времена Птолемея, жившего во II веке н.э.
• Названия созвездий давались по принципу, какая фигура виделось среди звёзд. Обычно это были фигуры древнегреческих героев мифов или зверей – Лев, Дракон, Геркулес, Андромеда, Персей, и многие другие. Некоторые созвездия назывались по форме предметов, если у них был оригинальный вид – Северная Корона, Южный Крест.
• Лишь 58 созвездий имеют самую яркую звезду – альфу, у которой есть собственное имя. У остальных альфа настолько слабая, что имени ей не дали.
• Самое большое созвездие – Гидра, занимающее огромную площадь на небе в 1303 квадратных градуса. Самое маленькое – Южный Крест, расположившееся всего на 68 квадратных градусах.
• Самое известное созвездие – Большая Медведица, благодаря запоминающейся форме, образованной довольно яркими звёздами. Оно ненамного меньше Гидры – занимает 1280 квадратных градусов.
• Некоторые созвездия содержат множество интересных объектов для наблюдений как невооружённым глазом, так и с биноклем или любительским телескопом. В них есть звёздные скопления, переменные и двойные звёзды, галактики, туманности. А в некоторых созвездиях совершенно нет ничего примечательного для астронома-любителя.

Карты звёздного неба и созвездий

Звёздное небо огромно, и чтобы не запутаться в нём, следует сначала ознакомиться с самими созвездиями. Для этого есть много различных звёздных карт и атласов. Один из них, подходящий для наблюдений невооружённым глазом и в бинокль, вы можете скачать здесь. Распечатайте его на принтере и сможете брать с собой на улицу.

Очень хорошо помогает искать созвездия на небе виртуальный планетарий Stellarium. Это, пожалуй, самая популярная астрономическая программа для компьютеров на Windows. Она показывает вид неба для определённого места в текущий момент или в любое другое время. В ней можно посмотреть положение не только созвездий, но и Луны, планет, комет и многое другое. Есть версия для смартфонов и планшетов на Андроиде.

Созвездия в программе Stellarium.

Чем астеризмы отличаются от созвездий

Астеризмы – выделяющиеся на небе простые фигуры, которые помогают в поиске различных объектов. Они состоят из воображаемых линий, проходящих через удачно расположившиеся звёзды. Эти звёзды могут принадлежать одному или разным созвездиям. То есть астеризм может быть частью созвездия.

Например, один из самых известных астеризмов – Большой Летний Треугольник, вершины которого составляют яркие звёзды Вега, Денеб и Альтаир – альфы Лиры, Лебедя и Орла. Эти три ярчайших звезды летнего неба в самом деле образуют практически равнобедренный треугольник, очень хорошо заметный.

Еще один известный астеризм – Большой Ковш созвездия Большой Медведицы. Да, это всего лишь астеризм, само созвездие гораздо больше, а Ковш – лишь его часть. Но эта часть очень заметна и в самом деле похожа на ковш.

Астеризм «W» созвездия Кассиопеи тоже не менее известен – каждый его видел и сравнивал именно с этой буквой. И это тоже лишь часть созвездия.

Пояс Ориона, составленный из трёх звёзд, расположенных в ряд – тоже известный многим астеризм.

На самом деле астеризмов на небе очень много. Все они образуют простые фигуры, которые легко запоминаются. Они облегчают поиск разных объектов или созвездий на небе. Например, Летний треугольник находится с первого взгляда, а в его вершинах – главные звёзды сразу трёх созвездий. Другой пример – по ковшу Большой Медведицы легко находится Полярная звезда.

Астеризм может быть частью одного созвездия или состоять из звёзд разных созвездий. Фигуры созвездий тоже построены на астеризмах.

Созвездия зимнего, весеннего, летнего и осеннего неба

Земля в течении года совершает полный оборот по своей орбите, поэтому ночью мы можем видеть на небе разные созвездия. Конечно, если бы у нас круглые сутки была ночь, то мы могли бы видеть все созвездия в течение суток. Но мы имеем еще и день, поэтому ночью картина постепенно меняется.

В зависимости от того, в какое время года созвездие видно лучше всего, оно может относиться к зимним, весенним, летним или осенним. Так, Орион – типично зимнее созвездие, так как появляется на востоке поздней осенью и лучше всего видно в середине зимы, а весной скрывается на западе.

Созвездия, расположенные у полюсов, называются полярными, и видны круглый год. Меняется лишь их высота над горизонтом.

Сколько созвездий на небе

Официально Международным астрономическим союзом в 1930 году установлен список из 88 созвездий, из которых 13 относятся к зодиакальным. Именно им мы сейчас и пользуемся. Также были определены границы каждого созвездия в современном виде – их прорисовал бельгийский астроном Эджен Деппорт. Изменять этот список больше не планируется.

Но так строго было далеко не всегда. Раньше каждый народ имел свою мифологию и легенды, и созвездия у них были разными. Да и потом астрономы тоже неоднократно пытались внести свои правила – разделить одни созвездия и добавить другие.

Например, раньше было одно большое созвездие, которое называлось Корабль Арго, самое большое из всех. Но в XIII веке французский астроном Лакайл разделил его на три части – Корму, Паруси Киль, да еще добавил Компас. И стало вместо одного четыре созвездия.

А в 1799 году еще один известный французский астроном Жером де Лаланд решил создать созвездие Кошки, на том основании, что он любит кошек, и в награду за многолетние труды может позволить себе поместить кошку на небо. Мало того, такое созвездие на самом деле создали рядом с Гидрой, оно долго существовало и изображалось в атласах того времени. В 1930 году его убрали и теперь его нет на небе.

Таких историй было много. Даже Эдмонд Галлей пытался создать созвездие Дуб Карла в честь дерева, на котором прятался король Карл II, когда армию его отца разбил Оливер Кромвель. Это созвездие даже существовало некоторое время, пока Корабль Арго не поделили на части, а Дуб был как раз в той области неба.

Полный список созвездий

Ниже вы можете видеть современный список всех 88 созвездий звёздного неба, которые существуют сейчас. Таблицу можно сортировать, кликая по заголовку нужной колонки.

Северные и южные созвездия

Так как Земля имеет форму шара, а по орбите вращается всего лишь с небольшим наклоном, то в северном полушарии мы можем видеть одни созвездия, а в южном – другие. Лишь некоторые, расположенные в области небесного экватора, в определенное время года могут подниматься над горизонтом в обоих полушариях.

Большинство созвездий, видимых в средних широтах северного полушария, не видны в южном – их называют северными созвездиями. И наоборот – в северном полушарии никогда не видны многие южные созвездия. Особенно это относится к полярным.

Именно поэтому жители России никогда не увидят Южный Крест, Индейца, Микроскоп и прочие южные созвездия – для этого нужно поехать к югу от экватора. Также жители Австралии никогда не увидят из дома Кассиопею, Лиру, Лебедя и другие северные созвездия.

Всего из 88 созвездий лишь 36 относится к северным, а остальные 52 – южные. Но, повторим, некоторые созвездия видны в обоих полушариях, но высоко над горизонтом не поднимаются. Так, Большой Пёс с ярким Сириусом хотя и относится к южным созвездиям, зимой прекрасно виден в средних широтах северного полушария. Гидра, Единорог, Кит, и некоторые другие, тоже видны, полностью или частично.

Движение небесных объектов по созвездиям

Если месяц понаблюдать за положением Луны, то можно заметить, что она постепенно смещается к востоку и находится в разных созвездиях. Суточное смещение составляет 13 градусов. За 27 суток Луна совершает полный круг и посещает 12 созвездий.

Точно так же движется и Солнце, только круг оно совершает за год, а за сутки смещается на 1 градус.

Зодиакальные созвездия

Те созвездия, через которые проходит путь Луны и Солнца, называются зодиакальными. За один сезон Солнце проходит три зодиакальных созвездия:

• Весна – Рыбы, Козерог, Дева.
• Лето – Весы, Стрелец, Скорпион.
• Осень – Лев, Водолей, Телец.
• Зима – Близнецы, Рак, Овен.

Созвездия, в которых находится Солнце в данный момент, становятся видны через полгода, когда они появляются вечером. При солнечном свете их просто не видно, а спустя полгода они оказываются на противоположной от Солнца стороне и видны ночью.

Зодиакальным созвездиям в астрологии приписываются особые свойства, которых, конечно, на самом деле нет. Планеты тоже перемещаются только по зодиакальным созвездиям, и это становится основой различных гороскопов.

История созвездий

Названия созвездий и их ярких звёзд по большей части имеют корни в древнем Риме, Греции и на Востоке. Таких созвездий насчитывается 50. Остальные 38 имеют современные названия, которые придумали астрономы в несколько последних веков.

Само слово «созвездие» происходит от латинского constellātiō, или «множество со звёздами». Его начали применять в IV веке, а в английском языке начало использоваться лишь в XIV веке и применялось к планетам. Только в XVI веке это определение стало применяться к звёздам, как сейчас.

Когда Евдокс Книда ввел астрономию в Вавилоне в IV веке, он перечислил 48 созвездий, которые затем повторно предложил ввести Птолемей. Из них 30 созвездий были известны с древности, а некоторые – с Бронзового века.

На основе вавилонской астрономической системы была создана греческая, и приобрела почти тот вид, который мы видим сейчас. По крайней мере, большинству названий мы обязаны тем временам.

Южные созвездия не были известны европейцам, пока мореплаватели не проникли к югу от экватора. Голландцы Федерико де Хоутман и Питер Дирксзун Кейзер в XVI веке впервые их описали и эти созвездия появились в каталоге «Уранометрия» Иоганна Байера, изданном в 1603 году.

Созвездие «Корабль Арго» в Уранометрии Байера.

Байер добавил 11 созвездий, которые существуют и сейчас – Муха, Тукан, Золотая Рыба, Феникс, Индеец. Он же присвоил 1564 звёздам греческие буква, основываясь на их яркости – самую яркую обозначил буквой альфа, затем бета, и т.д. Эти обозначения используются и сейчас.

Французский астроном Николас Луис де Лакай тоже добавил некоторые созвездия, существующие и поныне – Октант, Насос, Столовая Гора, Печь, Живописец. Он выпустил свой каталог в 1756 году.

Таким образом, названия созвездий в основном пришли к нам из древности, а к новым относятся в основном южные. Их границы за всю историю также менялись много раз, пока не пришли к современному виду.

Наблюдение

Наблюдать и изучать созвездия очень интересно. Каждый день они немного сдвигаются к западу, а на востоке восходят новые. В течение года можно увидеть все созвездия, видимые в данном полушарии.

Да и вообще, занятия астрономией невозможны без знания созвездий. Это основа, как азбука для чтения и цифры для математики. Ориентируясь в созвездиях, можно легко найти любой интересующий объект. Полезно знать самые яркие звёзды, которые в них имеются.

Чтобы изучать созвездия, нужны карты. Вы можете воспользоваться этими картами или замечательной бесплатной программой Stellarium для компьютера или телефона.

Источник