Тихо Браге — долгая дорога к звездам датского астронома
Тихо Браге (1546-1601) – датский астроном XVII в. Разработал новаторские методы и высокоточные инструменты для слежения за звездами, в течение долгих лет вел наблюдения, позволившие будущим поколениям ученых сделать важные научные открытия.
С именем Тихо Браге связано множество подчас гротескных легенд, и ряд безусловно важных астрономических открытий. Его основная теория о модели мира в итоге оказалась ошибочной, однако проведенные им многолетние и скрупулезные наблюдения за небесными светилами стали мощным фундаментом для работы и значимых научных законов, выведенных будущими поколениями ученых.
Происхождение
Тихо Браге (лат. Tycho Brahe, дат. Tyge Ottesen Brahe) появился на свет 14 декабря 1546 г. в поместье Кнудструп, находящемся в провинции Скания, в южной части Скандинавского полуострова (территория современной Швеции). Будущий ученый принадлежал к знатному дворянскому роду, с XV в. занимавшему видное положение в Датском королевстве. У его отца Отто Браге и матери Биттэ Билль было еще девять детей, а у самого Тихо был брат-близнец, не выживший после рождения.
Детство Тихо прошло в замке Тоструп, принадлежавшем его родному дяде: древний родовой обычай обязывал Отто отдать одного из сыновей на воспитание своему бездетному брату Йергену, вице-адмиралу флота. Йерген Браге обладал значительным состоянием и не скупился на обучение своего приемного сына. Мальчик рано выучил латынь, занимался геометрией, арифметикой, астрономией, музыкой. В 1559 г. Тихо поступил на юридический факультет Копенгагенского университета.
Первые опыты, известность, семья
Считается, что серьезный интерес к астрономии у Браге возник в августе 1560 г., когда он стал свидетелем солнечного затмения. Якобы, Тихо был настолько впечатлен тем, что люди могут предсказывать «поведение» звезд, что решил посвятить этому всю свою жизнь. Однако у приемного отца были другие планы относительно карьеры Тихо. В 1562 г. он отправил сына в Германию, в Лейпцигский университет, чтобы тот продолжил изучение юридических наук. В тайне от дяди Тихо приобрел специальные инструменты и активно занимался астрономическими наблюдениями. В частности, в августе 1563 г. он наблюдал как Юпитер и Сатурн прошли друг от друга очень близко (затмение Сатурна Юпитером). Сверив свои вычисления с опубликованными ранее, Браге обнаружил неточности в расчетах Коперника.
В 1565 г. скоропостижно скончался Йерген Браге, все его значительное состояние унаследовал приемный сын. Благодаря полученным средствам, Тихо Браге получил возможность основательно заняться любимой наукой. Следующие пять лет он провел в университетах Ростока, Виттенберга, Аугсбурга и Базеля. Разъезжая по Европе, он покупал астрономические и математические инструменты, занимаясь помимо астрономии астрологией и алхимией. В 1566 г. оказался втянут в дуэль, в результате которой лишился части носа. С тех пор Браге постоянно носил на переносице металлический протез. В 1571 г. умирает родной отец Браге. Вернувшись в Данию, начинающий ученый организовывает в родовом замке хорошо оснащенную лабораторию.
Следующий год оказывается богат на события. В начале 1572 г. Тихо Браге связывает свою судьбу с дочерью священника Кирстен Йоргансдаттер. От этого брака родится восемь детей: два младенца умрут вскоре после появления на свет, а выжившие дети будут считаться незаконнорожденными; согласно датским законам, дворянин не мог жениться на женщине низкого происхождения.
В ноябре 1572 г. в созвездии Кассиопеи Браге обнаруживает новую звезду, которую позже назовут его именем. Лишь в XX в. ученые докажут, что эта звезда была первой сверхновой, рожденной в нашей Галактике за ближайшие 5 сотен лет. В течение 17 месяцев Браге наблюдал, как звезда медленно теряла яркость, пока не исчезла из виду совсем. Итоги этой работы были изложены в первой публикации ученого, названной «О новой звезде…» и вышедшей в свет в 1573 г. Имя ученого обрело широкую известность. В 1574 г., по приглашению ученого совета университета Копенгагена, Браге прочел студентам собственный курс лекций по науке астрономии.
Возрожденная астрономия в Ураниборге
В начале 1575 г. Браге совершает вояж по Европе, подыскивая подходящее место для обсерватории. В Швейцарии, Италии и Германии он встречается с известными астрономами, с целью обмена опытом. Удобные для наблюдений за небом климатические условия он находит в немецком Аугсбурге и начинает планировать переезд. Узнав о планах ученого, датский правитель Фридрих II не желает отпускать Браге из страны, чтобы не лишить Данию подобного «алмаза» науки. Король назначает Браге постоянное денежное содержание, и отдает в собственность целый остров Вен, лежащий в проливе Эресунн.
В 1576-80 гг. по личному проекту Тихо Браге длилось строительство обсерватории Ураниборг («Замок Урании»), названной так в честь музы астрономии. На верхнем этаже располагались 4 обсерватории, «глядящие» на 4 стороны света и имеющие раздвижные крыши. По большей части они были оснащены оборудованием, изготовленным здесь же по чертежам Браге. Ученому удалось добиться небывалой точности своих инструментов, тогда еще не имеющих оптических приспособлений. Остров напоминал мини-государство, с особенной внутренней атмосферой и жизненным укладом. Со временем здесь появилась собственная типография, механическая мастерская, производство бумаги, и водяная мельница, дававшая энергию остальному производству. В замке был устроен новаторский по тем временам водопровод.
Уже в 1577 г. в недостроенной обсерватории начались систематические наблюдения за небесными светилами. С ноября 1577 г. по январь 1578 г. (с момента возникновения и до полного исчезновения из виду) Браге следил за траекторией новой кометы. Тщательные наблюдения навели ученого на открытие: комета находится гораздо дальше Луны, а значит, имеет внеземную природу. Подобные выкладки произвели фурор в мире науки; они подрывали доверие к законам, выведенным в античные времена и до сих пор считавшимся истинными. Выходило, что Аристотель и Галилей были неправы.
На протяжении двух десятилетий Браге вел подробные наблюдения за небом. За этот период он составил каталог, содержащий уточненные координаты около 800 звезд, вычислил неравномерное движение Луны, почти со 100% точностью измерил продолжительность года. Астроном был убежден, что Земля неподвижна и является центром мироздания, вокруг нее движутся Солнце, Луна и звезды, а вокруг Солнца – другие планеты. В 1584 г. на острове была построена еще одна обсерватория – Стьернеборг (в пер. с датского – «Звездный замок»). В 1588 г. опубликовано сочинение «Об общепризнанных феноменах Небесного Мира».
В работе ученому помогали около десятка ассистентов и младшая сестра София, имеющая отличные задатки астронома. На острове были часты гости: ученые, студенты и высокопоставленные особы, интересующиеся наукой. Помимо научных изысканий, Браге активно занимался астрологией и алхимией. Многие знатные современники заказывали у него личные гороскопы, большинство из которых, по слухам, оказывалось правдивыми. Об ученом ходили и другие слухи: якобы, в Ураниборге живет ясновидящий карлик, предсказывающий будущее, сидя под обеденным столом, а еще – лось, которого Браге сначала приручил, а затем сделал пьяницей. Впрочем, и самому астроному приписывали грех алкоголизма и всяческую связь с магией.
Прощание с островом Вен, встреча с Кеплером
В 1597 г. Тихо Браге с семьей и помощниками был вынужден оставить не только Ураниборг, но и Данию. Король Христиан IV, взошедший на датский престол после смерти своего отца Фридриха II, прекратил финансирование обсерватории и приказал ученому покинуть остров. В течение первых двух лет Браге жил в немецких городах Ростоке и Вандсбеке, в 1598 г. здесь увидела свет его книга «Механика возрожденной астрономии», подробно описывающая процесс создания изобретенных ученым астрономических инструментов. В 1599 г. Тихо Браге получает приглашение Рудольфа II и отправляется в Прагу, где вступает в должность придворного математика и астролога.
В 1600 г. Браге взял к себе в помощники начинающего астронома Иоганна Кеплера, и доверил ему обработку данных, полученных за 16 лет тщательных наблюдений планеты Марс. В 1601 г. они начали разработку «Рудольфовых таблиц », названных так в честь императора, однако этот проект был закончен Кеплером в одиночестве. Тихо Браге скоропостижно скончался 24 октября 1601 г. Точная причина смерти до сих пор не установлена, несмотря даже на то, что с целью ее определения гробницу ученого вскрывали дважды: в 1901 и 2010 гг. Ходила легенда, что с астрономом случился разрыв мочевого пузыря: якобы, согласно придворному этикету, во время обеда у короля ученый не мог выйти из-за стола. Однако физиологически такого просто не может случиться.
Заключение
Весь архив великого датчанина достался его последнему ученику. Изучение многолетних наблюдений, сделанных Браге, позволило Кеплеру подойти к открытию законов движения планет, кстати, подтвердивших правильность теории Коперника. В дальнейшем на этом фундаменте была выстроена теория земного притяжения Исаака Ньютона. В честь Тихо Браге были названы астероид и лунный кратер.
Источник
Сверхновая Тихо Браге
Сверхновая Тихо Браге
Сверхновая SN 1572 | |
Наблюдательные данные (Эпоха ?) | |
---|---|
Тип сверхновой | |
Физические характеристики |
SN 1572 (Сверхновая Тихо Браге), «B Кассиопеи» (B Cas), или 3C 10 — сверхновая звезда типа Ia, вспыхнувшая в созвездии Кассиопеи в ноябре 1572 года.
Содержание
Исторические наблюдения
6 ноября 1572 появление на небе «звезды-гостьи» было замечено в Корее, а два дня спустя — в Китае. Первым обнаружившим звезду в Европе был, вероятно, аббат из Мессины Мавролик (лат. Maurolycus ). [2]
Значительный вклад в изучение сверхновой внёс Тихо Браге, обнаруживший сверхновую 11 ноября 1572 года: [3]
Однажды вечером, когда я, по обыкновению, осматривал небосвод, вид которого мне так хорошо знаком, я, к неописуемому моему удивлению, увидел близ зенита в Кассиопее яркую звезду необыкновенной величины. Поражённый открытием, я не знал, верить ли собственным глазам.
…Новая звезда не имела хвоста, её не окружала никакая туманность, она во всех отношениях походила на другие звёзды первой величины… По блеску её можно было сравнить только с Венерой, когда эта последняя находится в ближайшем расстоянии от Земли. Люди, одарённые хорошим зрением, могли различить эту звезду при ясном небе днём, даже в полдень. Ночью при облачном небе, когда другие звёзды скрывались, новая звезда оставалась видимой сквозь довольно густые облака.
Тихо Браге наблюдал сверхновую до её исчезновения с неба. Определив параллакс, он сделал вывод, что «новая звезда» находится намного дальше Луны. Многократные измерения угловых расстояний от сверхновой до соседних звёзд показали, что звезда не движется. Тихо единственным из наблюдателей регулярно оценивал блеск сверхновой, сначала сравнивая её с Юпитером, а потом, когда сверхновая потускнела, с соседними звёздами. [2]
Результаты европейских наблюдений звёзды были опубликованы Тихо Браге в книге «Astronomiae instaurate progymnasmata» («Очерки о новой астрономии») в 1602 году. [2]
Остаток сверхновой
В 1952 году на месте вспышки был найден источник радиозлучения. [4]
В 1960 году остаток сверхновой был найден в оптическом диапазоне.
Считается, что сверхновая принадлежит к типу типу Ia [1] , при котором взрывается белый карлик, масса которого превышает предел Чандрасекара. Подобное может произойти в тесной двойной системе за счёт аккреции вещества звезды-компаньона на белый карлик, либо из-за слияния двух белых карликов. В 2004 году второй компонент системы был найден, им оказалась звезда спектрального класса G0 или G2, движущаяся со скоростью более чем в три раза превышающую среднюю в окрестностях остатка сверхновой. [5]
Источник
Почему остаток сверхновой Тихо Браге так странно выглядит?
При обзоре Вселенной встречаются довольно необычные объекты. Некоторые галактики выстраиваются в причудливые формы, туманности напоминают столпы или голову коня, а некоторые остатки сверхновых кажутся яркими пушистыми шарами в мрачном космическом пространстве. Но почему остаток сверхновой Тихо Браге выглядит так необычно?
Около 10000 лет назад на территории Млечного Пути прогремел взрыв. В этом нет ничего необычного, так как взорвалась в виде сверхновой всего лишь одна из звезд. Свет от события добрался к нашей планете только в 1572 году. В тот момент многие видели вспышку, но наиболее детально и основательно ее описал астроном Тихо Браге.
Событие сверхновой назвали SN 1572 или сверхновой Тихо Браге. Современный анализ позволил понять, что это был белый карлик, погибший во взрыве и выбросивший волну энергии и материи в космическое пространство. Прошло более 500 лет с момента наблюдений Тихо Браге, а мы все еще следим за остатком, который кажется причудливо пушистым.
Недавно ученые НАСА выпустили последний снимок SN 1572. Для этого использовали рентгеновские способности обсерватории Чандра. На новом фото сверхновая напоминает окрашенный в яркие цвета одуванчик.
Для ученых внешний вид может рассказать очень много о взрывах и самих сверхновых. Дело в том, что сейчас мы знаем слишком мало о том, как формируются подобные объекты и как происходит взрыв. Да и конкретный «пушистый» вид вызывает много вопросов.
Исследователи изучили остаток сверхновой, чтобы понять, как именно произошел взрыв
SN 1572 относится к категории сверхновых типа 1а. В момент мощного взрыва сверхновая высвободила ударную волну, перемещающуюся со скоростью в 3100 миль в секунду. Эта волна врезалась в газ и пыль, нагрев волны и частицы до миллиона градусов. Естественно, человеческий глаз не сможет увидеть это событие, но оно четко просматривается в рентгеновских фото.
Изображение сверхновой Тихо Браге не только прекрасно, но и имеет научное значение. В новом фото удалось рассмотреть незамеченные ранее детали. Речь идет о синих и красных цветах в центре. Суть заключается в том, что каждый цвет отображает разные уровни энергии в рентгеновских наблюдениях.
На последнем снимке удалось выделить конкретный элемент – кремний. Он отмечен синими сгустками в центре. Этот кремний движется в нашу сторону. Но есть еще и «красный» кремний, который удаляется.
Теперь ученые рассматривают два варианта того, как мог создаться такой пушистый шарик. Первый указывает на то, что взрыв изначально был круглым и плавным. По мере расширения нестабильность жидкости привела к деформации комков. Или же все было немного сложнее, где звезда подверглась не одному взрыву, а целой цепочке.
Какой вариант более подходящий? Ученые детально проанализировали фотографию и смогли создать математическую карту, которую сравнили с симуляцией сверхновой. Оказывается, что второй вариант кажется более вероятным, а значит, речь идет о цепочке взрывов, а не едином глобальном событии.
Это важные выводы, которые позволяют понять не только процесс формирования конкретного остатка сверхновой, но и помогают изучить эволюцию таких объектов.
Источник