§ 2. Звезды экваториальной области
Прежде чем продолжить нашу экскурсию по звездному небу, рассмотрим, как движется Солнце. Смена дня и ночи зависит от его суточного движения, вызванного вращением Земли вокруг оси. Орбитальное же движение Земли приводит к тому, что Солнце изо дня в день перемещается на фоне звездного неба, проходя примерно один градус в сутки с запада на восток. Видимый путь Солнца на небесной сфере называется эклиптикой, которая пролегает по 12 созвездиям, называемым зодиакальными.
Какие же наблюдения надо проделать, чтобы убедиться в существовании медленного годичного движения Солнца по эклиптике? Это делается в высшей степени просто, но требует по крайней мере месяца наблюдений. Посмотрите на западную часть звездного неба сразу же после захода Солнца и заметьте, какие звезды видны вблизи горизонта. Повторите эти же наблюдения через две-три недели и, взглянув на вечернее звездное небо, вы уже не найдете этих звезд. Через два-три месяца они снова станут доступными для наблюдений, но не вечером, а к утру, перед восходом Солнца, в восточной стороне неба.
Вследствие описанного движения Солнца, вид звездного неба зависит от времени года.
Зимнее небо. Начнем дальнейшую экскурсию зимой. Прежде всего разыщем созвездия Персея и Возничего, с которыми мы уже хороню познакомились. Ниже Персея и Возничего, в южной стороне неба, видно красивое зодиакальное созвездие Тельца (рис. 13), в котором сверкает яркая красноватая звезда Альдебаран (α Тельца). В этом созвездии древние видели фигуру дикого быка.
Рис. 13. Созвездие Тельца.
Группа окружающих Альдебаран звезд обрисовывает ноздри быка (θ¹, θ², γ, δ и ε Тельца). Это — звездное скопление Гиады, группа звезд, связанных общностью происхождения. На рогах Тельца сверкают две звезды, β и ζ. Этому созвездию принадлежит также еще одно замечательное звездное скопление — Плеяды (рис. 14), расположенное на спине Тельца. По преданию, Плеяды — дочери великана Атланта. Они спасались бегством от преследовавшего их охотника Ориона и были перенесены на небо, где превратились в звезды. Каждая из ярких звезд имеет собственное имя (см. подпись к рис. 14).
Рис. 14. Звездное скопление Плеяды. Названия звезд: A — Альциона, At — Атлас, As — Астеропа, C — Целено, E — Электра, Ma — Майя, Me — Меропа, P — Плейона, T — Тайгета.
В созвездии Тельца находится также знаменитая Крабовидная туманность — остатки сверхновой звезды, в недрах которой находится один из самых удивительных пульсаров (см. § 72). Туманность расположена около ζ Тельца, почти на самой эклиптике. Тут же на небе, южнее Тельца, виден и сам герой этой легенды — могучий охотник Орион. Это одно из красивейших созвездий зимнего неба (рис. 15). Три яркие звезды (δ, ε и ζ), расположенные одна подле другой по прямой линии, образуют пояс Ориона. Одна из них (δ) находится на небесном экваторе. В правом плече охотника расположена яркая звезда α Ориона, Бетельгейзе, отличающаяся оранжево-красной окраской. Это звезда-гигант, во много миллионов раз превосходящая Солнце по своему объему и в сотни раз по светимости. Бетельгейзе — неправильная переменная звезда. В другом плече находится γ Ориона — Беллятрикс, а в верхней оконечности созвездия — маленький треугольник из звезд λ, φ¹ и φ² — голова охотника. Слабенькие звездочки, образующие цепочку в левом верхнем углу созвездия, изображают поднятую руку охотника, в которой он держит тяжелую палицу. В правой части созвездия видна характерная цепочка из шести звезд среднего блеска, обозначаемых π¹, π² и т. д. до π⁶. Они изображают висящую на руке охотника шкурку ягненка, возможно, легендарное золотое руно.
Рис. 15. Созвездия Ориона, Зайца, Большого Пса и Единорога.
В нижней части созвездия две яркие звезды β (Ригель) и κ обрисовывают ноги гиганта. Правая из них, Ригель, — яркая голубоватая звезда, обладающая очень высокой светимостью, в десятки тысяч раз превышающую светимость Солнца.
Ниже пояса Ориона находится его меч, отмеченный звездой θ. Уже в бинокль можно обнаружить около этой звезды знаменитую газовую туманность (см. рис. 126). В телескоп мы видим в центре туманности четыре звезды — «трапецию» Ориона.
К югу от Ориона расположено созвездие Зайца (рис. 15). В южных областях СССР, в Средней Азии и на Кавказе можно также видеть южное созвездие Голубя.
Если продолжить пояс Ориона налево вниз, то легко найти самую яркую звезду всего звездного неба — α Большого Пса, или Сириус (см. рис. 15). Передняя лапа небесной «собаки» отмечена звездой β; в туловище и хвосте расположены звезды δ и η. Задние лапы отмечены звездами ε и ζ. Охотничий пес Ориона приготовился к прыжку.
Наиболее интересный объект, входящий в созвездие Большого Пса, — Сириус. В самые крупные телескопы он виден как двойная звезда; около яркой звезды находится слабо светящийся спутник. Он оказался первым обнаруженным представителем многочисленного класса сверхплотных звезд — белых карликов, у которых средняя плотность вещества иногда в миллионы раз превосходит плотность воды.
В Древнем Риме, во время первого утреннего восхода Сириуса, когда он после периода невидимости впервые появлялся в восточной стороне неба перед восходом Солнца, наступала нестерпимо жаркая погода, сопровождавшаяся тропическими лихорадками и эпидемиями. В этот период в Древнем Риме объявлялся перерыв в работе всех учреждений, наступал отпускной период. По латыни Большой Пес называется Канис Майор, и потому летний перерыв назывался каникулами. Таким образом, школьники и студенты, употребляя слово «каникулы», даже не подозревают, что оно связано с созвездием Большого Пса.
Слева от Тельца, южнее Возничего, находится граничащее с ними зодиакальное созвездие Близнецов (рис. 16). Солнце приходит в него в июне, достигая наибольшего удаления к северу от небесного экватора. Здесь расположена точка летнего солнцестояния, пройдя которую Солнце начинает снова приближаться к небесному экватору в своем годичном движении по эклиптике. В этот момент начинается астрономическое лето *). В декабре Близнецы лучше всего наблюдаются вблизи полуночи.
*) Начало астрономических времен года (весны, лета, осени и зимы) определяется прохождением Солнца через точки равноденствий и солнцестояний.
Рис. 16. Созвездия Близнецов, Малого Пса и Рака.
Две самые яркие звезды α Близнецов (Кастор) и β Близнецов, (Поллукс) расположены в левой части созвездия. В центре созвездия особенно интересна звезда ζ: она изменяет свой блеск подобно δ Цефея, хотя и в небольших пределах, но вполне правильно, с периодом немного большим 10 суток (см. гл. VIII).
Южнее Близнецов, между ними и Большим Псом, расположено компактное созвездие Малого Пса (см. рис. 16) с яркой звездой Проционом (α Малого Пса), а между этим созвездием и Орионом мы находим бедное яркими, но очень богатое слабыми звездами созвездие Единорога, выделенное на небе в средние века (см. рис. 15).
Левее Близнецов находится зодиакальное созвездие Рака, куда Солнце приходит в июле. Это созвездие (см. рис. 16) не содержит ярких звезд, и его не очень легко отождествить. В нем находится красивое звездное скопление — Ясли, хорошо наблюдаемое даже в бинокль. Мы отметили его на рис. 16 буквой ε.
Левее созвездия Рака расположено зодиакальное созвездие Льва, куда Солнце приходит в августе (рис. 17). Оно имеет характерную форму трапеции, в правом углу основания которой находится яркая звезда α Льва (Регул). В правой верхней части созвездия, рядом с созвездием Рака, виден треугольник, образованный звездами ε, μ, и κ, обрисовывающий голову Льва. Передние лапы Льва отмечены звездами ο и ω. Кроме того, в нижней части созвездия цепочка звезд изображает несколько раз перевитый хвост Льва.
Рис. 17. Созвездия Льва и Малого Льва.
Над созвездием Рака находится мало заметное созвездие Рыси, а над Львом — Малый Лев, граничащий с созвездием Большой Медведицы (см. рис. 17).
Южнее созвездия Льва мы находим небольшое созвездие Секстана (секстан — мореходный инструмент, помогающий определить положение корабля в открытом море на основе астрономических наблюдений). Еще южнее длинной лентой вьется созвездие Гидры (рис. 18). Голова Гидры примыкает непосредственно к созвездию Рака (звезды ε, δ и ζ Гидры). Самая яркая звезда этого созвездия, α Гидры, носит имя Альфард.
Рис. 18. Созвездия Гидры, Секстана, Чаши и Ворона.
Весеннее небо. Слева к созвездию Льва примыкает созвездие Девы (рис. 19). Это также зодиакальное созвездие, и Солнце приходит в него в сентябре. Вступление Солнца в созвездие Девы совпадает с периодом уборки урожая. На старинных звездных картах это созвездие изображалось фигурой Девы, держащей в руках колос, который помещался на рисунках в том месте, где находится яркая звезда Спика (α Девы). В созвездии Девы расположена одна из точек пересечения небесного экватора с эклиптикой, точка осеннего равноденствия. Когда в сентябре Солнце проходит эту точку, начинается астрономическая осень.
Рис. 19. Созвездие Девы.
Над созвездием Девы мы находим маленькое созвездие Волос Вероники. Южнее Девы и Льва расположены созвездия Чаши и Ворона, связанные с Гидрой любопытной легендой. Бог света Аполлон послал белого Ворона с чашей за живой водой. Гидра уговорила Ворона (см. рис. 18) нарушить приказ Аполлона. К тому же он солгал Аполлону, и тот в наказание превратил Ворона из белого в черного и поместил всех участников этой истории на небо.
Левее и южнее Девы находится зодиакальное созвездие Весов. Солнце приходит в него в самом конце октября. Хотя созвездие Весов и не содержит очень ярких звезд, его легко отождествить (рис. 20). Левее и ниже Весов расположено созвездие Скорпиона, которое можно равным образом назвать и весенним, и летним (рис. 21). Это созвездие зодиакальное и Солнце приходит сюда в ноябре. Самая яркая звезда этого созвездия — Антарес (α Скорпиона) сияет интенсивным красновато-оранжевым светом. Само название «Антарес» означает «соперник Марса», планеты, имеющей красноватый цвет.
Рис. 20. Созвездие Весов.
Рис. 21. Созвездие Скорпиона.
Летнее небо. Дальнейшую нашу экскурсию мы начнем с уже знакомого нам Скорпиона. Туловище Скорпиона образовано тремя звездами, τ, α и σ, клешни же звездами π, δ и β. Звезды ε, μ, ζ, θ и κ вырисовывают длинный хвост, заканчивающийся ядовитой ампулой λ и υ (см. рис. 21).
К северу от Скорпиона расположено обширное созвездие Змееносца, или Офиуха (рис. 22). На старинных картах звездного неба мы находим здесь фигуру гиганта, держащего в руках змею. Яркие звезды созвездия находятся в его северной части.
Рис. 22. Созвездия Змееносца и Змеи.
Змееносец разделяет на две части созвездие Змеи — единственное созвездие, состоящее из двух разобщенных частей (см. рис. 22). Правая часть этого созвездия граничит с Северной Короной и Девой, левая же примыкает к созвездиям Стрельца, Щита и Орла.
Над созвездиями Змееносца и Змеи, левее Северной Короны и правее созвездия Лиры расположено созвездие Геркулеса. Двенадцать подвигов совершил легендарный герой Древней Греции — Геракл, или Геркулес. Он убил немейского льва, победил Дракона, вычистил Авгиевы конюшни... Путь героя закончился на звездном небе, где ему отведено большое созвездие (рис. 23). Звезда α Геркулеса находится в его южной части. Это красивая оранжевая звезда, около которой в телескоп виден зеленоватый спутник. α Геркулеса — неправильная переменная звезда-гигант. В созвездии Геркулеса, рядом со звездой η, находится красивое, очень далекое от нас шаровое звездное скопление M 13; это скопление выглядит в бинокль небольшим туманным пятнышком.
Рис. 23. Созвездие Геркулеса.
Недалеко от звезд ν и ξ Геркулеса расположена та точка пространства, куда движется Солнце, унося с собой Землю и другие окружающие его тела. Эту точку называют апексом солнечного движения.
К созвездиям Геркулеса и Змеи, слева от них, примыкает красивое летнее созвездие Орла (рис. 24). Его легко отыскать, опираясь на хорошо известные нам созвездия Лиры и Лебедя. Самая яркая звезда созвездия Орла (α) называется Альтаир. Три звезды — Вега, Денеб и Альтаир — образуют равнобедренный треугольник, обращенный острием к югу. Альтаир находится в южной вершине этого треугольника. Рядом с Альтаиром, сверху и снизу, симметрично относительно него, видны две слабые звезды β и γ Орла, а несколько южнее β — переменная звезда η Орла, которая периодически изменяет свой блеск подобно звезде δ Цефея, в результате пульсаций. К юго-западной границе Орла примыкает компактное облако звезд — созвездие Щита.
Рис. 24. Созвездия Орла, Щита, Стрелы, Дельфина и Малого Коня.
Южнее Орла и Щита расположено зодиакальное созвездие Стрельца (рис. 25). Солнце вступает в это созвездие в декабре и в конце месяца проходит точку зимнего солнцестояния — самую южную точку эклиптики; в этот момент в северном полушарии начинается зима, а в южном — лето. День становится самым коротким, а ночь — наиболее продолжительной.
Рис. 25. Созвездие Стрельца.
Созвездие Стрельца — украшение летнего неба; здесь находятся наиболее богатые звездами облака Млечного Пути. У границы созвездий Стрельца и Скорпиона расположен центр Галактики — ее ядро, которого, к сожалению, мы видеть не можем. Обратите внимание на одну любопытную и важную деталь: Млечный Путь, особенно богатый звездами в этих местах, раздваивается на две части, между которыми явно видна темная прогалина. Это — огромное облако поглощающей свет холодной газо-пылевой материи, вытянутой вдоль «экватора» Галактики. Оно загораживает от нас находящиеся за ним звезды, в том числе и ядро Галактики.
На рисунке 24 мы находим соседние с Орлом созвездия Дельфина, Стрелы и др. Созвездие Стрелы расположено в самой гуще звезд Млечного Пути, к северу от созвездия Орла. Это — узенькая ленточка, состоящая из не особенно ярких звезд к напоминающая стрелу, направленную острием в левую сторону.
Созвездие Дельфина — маленький ромбик, с отростком в виде «хвостика». Слева снизу к созвездию Дельфина примыкает созвездие Малого Коня, граничащее с уже известным нам созвездием Пегаса.
Между созвездиями Стрелы и Лебедя расположено состоящее из слабых звезд созвездие Лисички, которое вы найдете на рис. 12.
Южнее Орла и левее Стрельца находится зодиакальное созвездие Козерога, в которое Солнце вступает в январе (рис. 26). На старинных рисунках созвездие Козерога изображалось в виде чудовища с головой козла и хвостом крокодила.
Рис. 26. Созвездия Козерога, Водолея и Южной Рыбы.
Левее Козерога мы встречаем еще одно зодиакальное созвездие — Водолей, куда Солнце приходит в феврале. В этом созвездии немало звезд, но они не образуют какой-либо характерной фигуры. Поэтому постарайтесь отождествить рис. 26 с небом, без описания этого созвездия.
Южнее Водолея расположено созвездие Южной Рыбы с яркой звездой Фомальгаутом, что означает «рот рыбы». Оно хорошо видно только в южных широтах СССР.
Осеннее небо. Найдем господствующие на осеннем небе и уже хорошо знакомые нам созвездия Андромеды и Пегаса. Они помогут нам разобраться в остальных немногочисленных созвездиях. Южнее Андромеды и левее Пегаса расположено зодиакальное созвездие Рыб. Оно состоит из двух звездных цепочек (рис. 27), одна из которых вытянута в направлении созвездия Пегаса, а другая в сторону β Андромеды. Первая цепочка образована звездами ζ, ε, δ, ω, ι, γ и β, а вторая — звездами η, ρ, φ, υ, τ и σ. На старинных картах эти цепочки изображались в виде рыб с привязанными к ним лентами, завязанными узлом, обрадованным звездами α, ξ, ο и ν Рыб.
Рис. 27. Созвездия Рыб, Овна и Треугольника,
В созвездии Рыб расположена точка весеннего равноденствия, куда Солнце приходит в конце марта. В этот момент начинается астрономическая весна, а в эту дату продолжительность дня равна продолжительности ночи на всем земном шаре.
Левее созвездия Рыб мы находим еще одно зодиакальное созвездие Овна (см. рис. 27). Овен — мужской род от слова «овца», т. е. попросту баран. В правом части созвездия расположены его наиболее яркие звезды — α и β Овна. Солнце вступает в созвездие Овна в апреле. Слева к Овну примыкает созвездие Тельца, уже подробно описанное ранее. Таким образом, круг зодиакальных созвездий замкнулся.
Между созвездиями Овна и Андромеды лежит маленькое созвездие Треугольника (см. рис. 27).
Южнее созвездий Овна и Рыб расположено большое, весьма обильное звездами созвездие Кита (рис. 28). Это тот самый Кит, о котором мы упоминали при описании легенды об Андромеде и Персее. В левой верхней части созвездия находится α Кита, а в правом нижнем крае созвездия — β Кита. В XVII столетии было сделано удивительное открытие. При наблюдениях планеты Меркурий была замечена невдалеке от δ Кита яркая звезда, которую впоследствии обозначили греческой буквой ο («омикрон»). Через некоторое время звезда ослабила свой блеск и в конце концов перестала быть видимой. Она была названа Мирой, что означает «чудесная», или «удивительная». Это — долгопериодическая переменная звезда, которая достигает максимума своего блеска (когда она порой бывает сравнима со звездами второй звездной величины) через каждые 332 суток. В минимуме блеска она невооруженному глазу не видна.
Рис. 28. Созвездия Кита и Эридана.
Мы подошли к окончанию нашей экскурсии. Осталось описать еще одно созвездие Эридана. В своей северной части оно граничит с созвездием Тельца, справа — с созвездием Кита, а слева — с созвездием Ориона (см. рис. 28). По греческой мифологии Эридан — небесная река. Следуя течению реки, цепочка звезд начинается у β Ориона (Ригеля), сначала поднимается направо, а затем опускается вниз. Самая яркая звезда этого созвездия — α Эридана, или Ахернар, что означает «устье». Она расположена в южном полушарии неба и на территории СССР не видна.