Звездное небо
С чего начать астрономические наблюдения, если вы абсолютный новичок? Даже если у вас есть телескоп или астрономический бинокль, не торопитесь воспользоваться их помощью. Для начала просто взгляните на звездное небо!
Ясной безлунной ночью небосклон представляет собой поразительное зрелище. Он похож на гигантский шатер из черного бархата, со всех сторон обхватывающий горизонт, шатер, усеянный множеством светящихся точек. Это звезды.
Зимнее звездное небо. Примерно так видится созвездие Ориона и ярчайшая звезда ночного неба, Сириус, на загородном небе. Снимок пересекает туманная полоска Млечного Пути. Фото: Sadaki Hamada
Если небо действительно темное, то кажется, что звезд на небе бесчисленное множество. Особенно тусклых, похожих с виду на алмазную пыль. Если атмосфера неспокойна, то звезды поярче часто дрожат и быстро мигают — мерцают. Взгляд буквально теряется этого великолепия.
На самом деле невооруженным глазом в каждый момент времени на небе можно наблюдать всего около 3000 звезд. Только в исключительно прозрачные и сухие ночи высоко в горах количество звезд, доступных для наблюдения, примерно вдвое больше.
Созвездия
Хотя звезды расположены на небе хаотично, мы склонны соединять их мысленно в различные фигуры — треугольники, цепочки, квадраты. Для чего? Чтобы как-то сориентироваться на звездном небе, чтобы запомнить яркие звезды!
С этой целью еще тысячи лет назад люди начали делить звездное небо на созвездия. Взгляд находил среди разбросанных в беспорядке светилах знакомое — очертания предметов и людей, а также животных — настоящих и мифических. Так на небе появились Большой Ковш и охотник-Орион, созвездия Льва и Скорпиона, а также множество других звездных рисунков.
Участок осеннего звездного неба. Сегодня все небо без исключения поделено на созвездия. Их общее количество на небе северной и южной небесной полусферы — 88. Рисунок: Stellarium
Сегодня созвездия — это строго определенные участки неба. (Всего их насчитывается 88.) Созвездия могут состоять из одного (созвездие Большой Медведицы) или нескольких запоминающихся рисунков (созвездие Ориона), а могут и вовсе не иметь такого. Запоминающиеся звездные фигуры (или рисунки, или паттерны — называйте как хотите) сегодня называются а стеризмами.
В связи с созвездиями поражает воображение один простой факт: очертания даже самых древних созвездий совершенно не изменились на протяжении тысячелетий! Звездное небо представляет собой как-будто застывшую картину, раз и навсегда изображенную на черном шатре или, как мы сейчас говорим, на небесной сфере. Древние люди знали о том, что взаимное расположение звезд не меняется. Они так и называли их — «неподвижные звезды». Лишь 300 лет назад Эдмунд Галлей открыл, что звезды все же имеют собственные движения. Они не «приколочены» к небу, подобно гвоздям!
Вид звездного неба
Тем не менее, вид неба ночью не всегда одинаков. Звездное небо находится в постоянном движении: оно вращается с востока на запад. У небесной сферы есть ось вращения, которая указывает на небесные полюса — Северный и Южный. Вблизи Северного небесного полюса находится Полярная звезда. Она знаменита тем, что практически стоит на месте. В то же время все остальные звезды движутся вокруг нее, описывая на небе суточные окружности. Эти окружности тем больше, чем дальше находятся светила от Полярной звезды. (См. суточное движение звезд).
Вид звездного неба зависит от времени суток и времени года
Так как ось небесной сферы наклонена к горизонту, звездное небо вращается как бы немного на боку. В результате, многие созвездия подобно Солнцу и Луне восходят на востоке, поднимаются выше всего над горизонтом на юге и заходят на западе. Поэтому вечером мы наблюдаем одни созвездия, а утром — совершенно другие
На фотографиях звездного неба, сделанных с длительной экспозицией, можно заметить суточное движение звезд. Смещаясь на небе, звезды превращаются в дуги, длина которых тем больше, чем дальше они отстоят от небесного полюса. За сутки небесная сфера совершает один оборот. Длина кругов наибольшая у звезд, расположенных на небесном экваторе. Причина такой картины — вращение Земли вокруг своей оси. Фото: Femidio
Вид звездного неба зависит не только времени суток, но и от времени года. Так как Земля вращается вокруг Солнца, в разное время года она поворачивается ночной стороной к разным созвездиям. Поэтому многие созвездия видны только в определенный сезон. Так, созвездие Ориона наблюдается зимой, но совершенно не видно в первой половине лета (оказываясь на дневном небе!), а созвездие Стрельца, напротив, наблюдается летом, но совершенно не видно зимой.
На вид звездного неба влияет широта наблюдения
Наконец, на вид звездного неба влияет широта места наблюдения. На северном полюсе Земли Полярная звезда находится в зените, а наблюдению доступно только одно полушарие небесной сферы — Северное. Но что будет происходить, если мы начнем двигаться на юг? Полярная звезда начнет опускаться на небе, а нашему наблюдению станет доступны не только все звезды северной небесной полусферы, но и частично южной. Наконец, на экваторе Земли за год можно пронаблюдать все 88 созвездий!
Звездное небо и световое загрязнение
К сожалению, жители больших городов уже забыли, что такое по-настоящему темное звездное небо. Уличное освещение, фары автомобилей, рекламные огни — все это приводит к сильному световому загрязнению неба или, как его называют для простоты, засветке. Из-за засветки на небе крупных городов можно наблюдать только несколько десятков самых ярких звезд. Для начинающего любителя это, с одной стороны, хорошо, так как не дает путаться во множестве звезд и помогает учить яркие созвездия. С другой стороны, вред от засветки гораздо больше. Многие слабые объекты звездного неба — Млечный Путь, туманности и галактики, далекие звездные скопления — в городе попросту не видны. Ситуация ухудшается тем, что над крупными городами нередко плавает смог, который превосходно отражает свет фонарей. Ночное небо в такие моменты приобретает молочно-кофейный или рыжеватый оттенок — на нем можно отыскать только самые яркие звезды.
На небе больших городов можно наблюдать только самые яркие небесные светила — Луну, планеты и ярчайшие звезды. Фото: Martin Rosen
Засветка стала причиной того, что любители астрономии вынуждены проводить астрономические наблюдения далеко за городом. Они выбирают места, где световое загрязнение минимально. Где именно находятся такие места, можно узнать при помощи специальных карт засветки.
Впрочем, начинать изучение звездного неба можно и в городе. Для этого нужно найти место, защищенное от прямого света уличных фонарей и фар машин. Это может быть городская окраина, парк, берег моря или реки. Можно наблюдать звездное небо и с балкона, если вы живете достаточно высоко и вам не мешают соседние дома.
Что доступно наблюдениям в городе?
Луна, планеты, наиболее яркие звезды и созвездия можно наблюдать на городском небе невооруженным глазом, в бинокль или небольшой телескоп. Бинокль покажет наиболее яркие звездные скопления и переменные звезды. Наконец, в телескоп можно наблюдать двойные и кратные звезды, слабые переменные звезды, планеты, подробно изучить поверхность Луны.
Следует учитывать, что на городском небе в телескоп будут видны только самые яркие туманности и галактики. Чтобы по-настоящему насладиться объектами глубокого космоса, нужно выбираться как можно дальше от огней городов — в лес, в горы, в степь.
Источник
Летнее звездное небо
Вид звездного неба меняется в зависимости от времени года. Те созвездия, которые были видны зимними вечерами, летом не видны, потому что летом находятся на том же участке неба, что и Солнце. Так происходит потому, что Земля движется по орбите вокруг Солнца, и потому постепенно поворачивается своей ночной стороной к разным созвездиям.
Зимой ночи на территории России и соседних стран долгие и, строго говоря, кроме зимних созвездий можно наблюдать осенние, весенние и даже частично летние созвездия. Летом ночи, наоборот, короткие, а на севере России еще и очень светлые, белые. За те несколько часов, что звезды видны на небе, Земля не успевает повернуться вокруг своей оси достаточно для того, чтобы картина звездного неба существенно поменялась, как это бывает зимой. Только в конце августа становится заметно движение звездного неба в течение ночи — помимо летних созвездий, в конце лета можно наблюдать осенние и даже несколько зимних.
Благодаря тому что летние ночи коротки, изучать звездное небо летом довольно просто. Начать можно с самых ярких звезд, которые появляются в вечерних сумерках раньше других, а затем, отталкиваясь от них, переходить к изучению созвездий. На широте Петербурга в первой половине лета небо даже глубокой ночью настолько светлое, что заметными будут только самые яркие звезды.
Какое же оно, летнее звездное небо?
Созвездия летнего неба
С территории России можно увидеть только часть всех созвездий, другая часть находится так далеко на юге, что никогда не восходит. (Образно говоря, они всегда у нас под ногами.) Все видимые созвездия можно условно разделить на две категории — сезонные и околополярные.
Околополярные созвездия никогда не заходят за горизонт и потому наблюдаются на небе круглый год. Таковы, например, созвездия Большой Медведицы, Кассиопеи, Малой Медведицы. Сезонные созвездия делятся по временам года на летние, осенние, зимние и весенние.
К летним относятся те созвездия, которые в течение лета наблюдаются по вечерам в южной стороне неба. (На юге светила находятся выше всего над горизонтом.) Проще говоря, летом эти созвездия удобнее всего наблюдать.
Общая картина летних созвездий. Картина дана для широты Волгограда, Ростова-на-Дону, Одессы. Рисунок: Stellarium
К летним созвездиям принято относить созвездия Северной Короны и Геркулеса, Змеи и Змееносца, Скорпиона и Лиры, Лебедя и Орла, Стрелы и Лисички, Щита и Дельфина, Козерога и Стрельца. Иногда к летним созвездиям относят также созвездия Водолея и Ящерицы. На юге России также видны созвездия Южной Короны и Микроскопа.
Как найти эти созвездия на небе?
Общий принцип таков: летними вечерами они все находятся в южной стороне неба, простираясь с юго-запада на юго-восток.
Вы спросите: вечером, это когда? Ответ таков: сразу после наступления сумерек. Ясно, что сумерки в Сочи наступают летом гораздо раньше, чем в Петербурге, где в это время длятся практически белые ночи. Тем не менее, принцип этот все равно работает. Если в вашем городе в июне звезды появляются на небе около полуночи, то мы будем считать, что это и есть вечер.
Итак, допустим сейчас середина лета, вечер, на небе появились звезды. Высоко в небе на юге вы увидите три яркие звезды, которые образуют большой треугольник, вершина которого направлена к горизонту. Названия этих звезд — Вега, Денеб и Альтаир, а фигура, которую они образуют называется Летний треугольник (также его называют летне-осенний треугольник, Большой летний треугольник). Это не созвездие, а астеризм, так как в его состав входят звезды трех разных созвездий.
Летний треугольник летом находится по вечерам высоко над юго-восточным, а в августе над южным горизонтом. Рисунок: Stellarium
Летний треугольник — главный рисунок на летнем небе. Отталкиваясь от него, можно найти все летние созвездия.
Созвездия Лиры и Лебедя
Ярчайшая звезда треугольника, Вега, расположенная в правом верхнем углу, входит в состав небольшого созвездия Лиры. Основной рисунок Лиры — маленький параллелограмм, расположенный непосредственно под Вегой и состоящий из звезд 3-4 зв. величины. Еще несколько тусклых звезд Лиры разбросаны вокруг Веги и этого параллелограмма.
Звезда Денеб, формирующая левый верхний угол Летнего треугольника, одновременно является ярчайшей звездой созвездия Лебедя. Лебедь — одно из самых красивых и выразительных созвездий на всем небе. Его основу составляют пять звезд, включая Денеб, образующих большой крест. Этот астеризм называется Северный Крест.
Если присмотреться, то можно увидеть, что справа и слева от перекладины креста есть более тусклые звезды, благодаря которым перекладина преобразуется в широкие крылья, а сам крест в прекрасную птицу. Лебедь как бы планирует в небе; при этом Денеб отмечает хвост Лебедя, а звезда Альбирео его голову.
Созвездия Лиры и Лебедя. Денеб отмечает хвост Лебедя, а звезда Альбирео — голову птицы. В исключительно темные и прозрачные ночи рядом с Денебом можно различить туманность под названием Северная Америка (на рисунке слева от звезды). Источник: Stellarium
Созвездие Орла и его спутники
Звезда Альтаир, вершина Летнего треугольника, возглавляет созвездие Орла. Еще две довольно яркие звезды находятся рядом с Альтаиром — одна над ним, другая под ним. Все три звезды формируют хвост Орла, а туловище, голова и крылья, составленные из более тусклых светил, находятся правее и ниже Альтаира. Фигура Орла отчетливо видна только на темном загородном небе. Птица летит и смотрит в ту же сторону, что и Лебедь.
Между Альтаиром и звездой Альбирео (голова Лебедя), находятся два крошечных созвездия — Стрела и Лисичка. Невооруженным глазом неплохо видна только Стрела, которая похожа… на стрелу! Звезды Лисички видны только за городом.
Слева от Стрелы и Альтаира, примыкая к Летнему треугольнику с востока, находится маленькое, но очень изящное созвездие Дельфина. Крошечный ромбик из звезд 4-й величины символизирует тело животного, а две звезды правее и ниже — его хвост.
Созвездие Орла, Дельфина, Стрелы и Лисички, а также созвездия Щита и Стрельца показаны на этом рисунке так, как они видны на широте Москвы, Минска или Петербурга. Источник: Stellarium
Южные созвездия летнего неба
Низко над горизонтом плывут зодиакальные созвездия Стрельца, Козерога и Водолея. Водолей (его западная часть), а также Козерог располагаются под созвездием Дельфина, а Стрелец — под созвездием Орла. Стрелец, как самое южное созвездие Зодиака, восходит полностью только на самом юге России, а на широте Москвы или Петербурга, видно лишь частично.
Между Стрельцом и Орлом находится неприметное созвездие Щита. Невооруженный глаз различает в нем лишь несколько тусклых звезд, зато в бинокль или в телескоп на этом месте видны целые россыпи звезд!
Вернемся к созвездию Лиры и звезде Веге, с которых мы начали описание летних созвездий, и посмотрим на запад.
Созвездия Геркулеса и Северной Короны
Обшир ное пространство справа от Лиры занимает созвездие Геркулеса. На городском небе вы увидите на этом месте в лучшем случае десятка два тусклых звезд, но за городом к ним добавится еще сотня! Из этих звезд довольно легко можно сложить человекоподобную фигуру, что древние греки и сделали давным давно.
Еще правее Геркулеса находится небольшое полукольцо из неярких звезд. Это созвездие Северной Короны. Ярчайшая звезда Северной Короны, Гемма, находится в центре этого кольца, сверкая подобно драгоценному камню.
Геркулес и Северная Корона находятся к западу от Летнего треугольника и созвездия Лиры. Рисунок: Stellarium
Змееносец, Змея и Скорпион
Что находится под созвездием Геркулеса, справа от созвездия Орла?
Там простирается Змееносец, ярчайшие звезды которого образуют большой неправильный пятиугольник, по форме напоминающий кристалл. Змееносец сравним по размерам с Лебедем и занимает почти такую же площадь, что и Геркулес. Южная часть Змееносца находится низко над горизонтом — там пролегают пути Солнца, Луны и планет.
Под пятиугольником Змееносца, низко в небе плывет созвездие Скорпиона. На широте Москвы и Петербурга из всего созвездия видно только четыре звезды, включая яркий Антарес, — туловище и клешни хищника. Длинный и красиво изогнутый хвост Скорпиона можно наблюдать только на юге России.
Последнее летнее созвездие — Змея. Оно примечательно тем, что является единственным созвездием на небе, которое разделено на две части. Хвост Змеи находится между созвездиями Щита, Орла с одной стороны и Змееносца с другой. Голова Змеи находится справа от созвездия Змееносца, под созвездием Северной Короны. По мысли древних Змееносец символизировал Эскулапа, бога медицины, который держит в руках змею с целебным ядом. До сих пор символом многих медицинских учреждений является змея, обвивающая чашу.
Змееносец вместе с двумя цепочками звезд созвездия Змеи находится под созвездием Геркулеса. Еще ниже можно заметить звезды Скорпиона во главе с Антаресом, заходящими за горизонт. Рисунок: Stellarium
Обратите внимание: через Летний треугольник вниз, к горизонту, спускается Млечный Путь. Дорожка Млечного Пути особенно яркая в созвездии Стрельца, где находится центр Галактики. Но Стрелец хорошо виден только на юге России, а в умеренных широтах наиболее яркие области Млечного Пути находятся в созвездиях Лебедя, Стрелы, Орла и Щита.
Обязательно посмотрите на Млечный Путь в бинокль или небольшой телескоп. Повсюду вы увидите целые поля звезд!
Звезды и планеты летом
Теперь пара слов о ярчайших звездах, которые видны на летнем небе.
В состав летних созвездий входят четыре звезды первой звездной величины или ярче. Все они уже были мною упомянуты. Назову их еще раз. Это Вега, Денеб и Альтаир, входящие в состав Летнего треугольника, а также звезда Антарес из созвездия Скорпиона. Если первые три звезды отлично видны со всей территории России, то Антарес хорошо виден южнее Москвы. Уже на широте Петербурга увидеть его очень трудно по причине низкого положения на небе и белых ночей.
Четвертая звезда находится летними вечерами на западе, правее созвездия Северная Корона. Это Арктур, ярчайшая звезда северной небесной полусферы.
Наконец, на севере низко над горизонтом располагается звезда Капелла из созвездия Возничего, королева зимних ночей. (На юге России Капелла летом заходит за горизонт!)
Ярчайшие звезды и планеты на летнем небе. Картина показана на июль 2019 года. В последующие годы рисунок созвездий не изменятся, но планеты поменяют свое положение! Рисунок: Stellarium
Напоследок прошу еще капельку внимания! Летом нередко наблюдаются странные звезды низко над горизонтом, в созвездиях Скорпиона, Змееносца, Стрельца или Козерога. Эти светила, как правило, ярче остальных звезд и, в отличие от них, практически не мерцают. Вы, наверно, уже догадались, что речь идет о планетах.
Планеты, особенно яркие, такие как Юпитер, Венера, Сатурн и даже Марс, легко сбивают с толку начинающих любителей астрономии. Они привлекают внимание и нарушают привычные рисунки созвездий. Например, летом 2019 года в летних созвездиях находятся сразу две яркие планеты — Юпитер в Змееносце и Сатурн в Стрельце. Юпитер вообще является четвертым по яркости объектом на небе после Солнца, Луны и Венеры, поэтому отлично виден даже в ранних сумерках. Сатурн по яркости сравним с Вегой или Альтаиром.
Планеты на летнем небе всегда (всегда!) находятся низко над горизонтом, так как проходят по южным зодиакальным созвездиям. Где же в это время года планеты видны высоко? Конечно, в южном полушарии Земли, где-нибудь в Аргентине или в Австралии!
На этом предлагаю закончить с теоретическим знакомством с летним звездным небом, выходить во двор или на берег моря, или в поле, или в степь и приступить к практическому знакомству!
Источник