§ 1. Околополюсные звезды
Каждый из читателей, по всей вероятности, знает семь звезд созвездия Большой Медведицы. Они образуют фигуру, напоминающую ковш (рис. 1). Около звезд на рисунке написаны греческие буквы, так как в астрономии принято обозначать яркие звезды буквами греческого алфавита (а если их не хватает, то и малыми буквами латинского алфавита). Семь звезд Большой Медведицы обозначаются буквами α (альфа), β (бэта), γ (гамма), δ (дельта), ε (эпсилон), ζ (дзета) и η (эта). Рядом с ζ Большой Медведицы (она имеет и собственное имя — Мицар) видна слабенькая звездочка, которая называется Алькором. Ее видят невооруженным глазом только зоркие люди. На рис. 1 она обозначена буквой g.
Рис. 1. Созвездие Большой Медведицы (На этом и последующих рисунках размеры кружков соответствуют звездным величинам: тум. — туманности, зв. скопл. — звездные скопления, пер. — переменные звезды.)
Рис. 2. Изображение созвездия Большой Медведицы в старинном атласе.
В созвездии Большой Медведицы, кроме семи ярких звезд, образующих фигуру ковша, входит большое число слабых. Воображение древних наблюдателей неба находило в очертаниях слабых звезд фигуру гигантского медведя (рис. 2).
По древнему преданию Большая Медведица — это превращенная в медведицу и перенесенная на небо дочь царя Ликаона Каллисто́, затравленная на охоте собственным сыном — Волопасом. Рядом с созвездием Большой Медведицы мы видим созвездия Волопаса и Гончих Псов. Отыщем эти созвездия.
Через ζ и η Большой Медведицы проведите прямую линию так, как показано на рис. 3, и ведите ее до тех пор, пока не найдете яркую звезду оранжевого цвета — Арктур (α Волопаса). Созвездие Волопаса содержит и более слабые звезды; оно изображено на рис. 4.
Рис. 3. Способ отыскания созвездий Волопаса и Северной Короны.
Рис. 4. Созвездия Волопаса, Гончих Псов и Волос Вероники.
Правее Волопаса, между ним и Большой Медведицей, можно найти несколько звезд, образующих созвездие Гончих Псов (рис. 4). На том же рис. 4 можно отыскать и тесную группу слабых звезд — созвездие Волос Вероники. Левее Волопаса нетрудно найти венчик, образованный довольно яркими звездами (см. рис. 3). Это созвездие Северной Короны. Самая яркая звезда этого созвездия (α Северной Короны) называется Геммой или Жемчужиной.
Теперь направимся в другую сторону. Найдем сначала β и α Большой Медведицы и приведем через них прямую линию так, как показано на рис. 5. Если отложить вдоль этой линии угловое расстояние, заключающееся между β и α пять раз, то мы отыщем звезду второй величины, почти такую же яркую, как звезды Большой Медведицы. Это — Полярная звезда. Чем она замечательна?
Рис. 5. Способ отыскания Полярной звезды.
При суточном вращении неба все звезды описывают по небу круги (суточные параллели). Полярная же звезда остается почти на одном и том же месте, так как она расположена на небе вблизи северного полюса мира, одной из двух диаметрально противоположных неподвижных точек небесной сферы, в которые направлена ось вращения Земли. Таким образом, Полярная звезда указывает направление на север и помогает наблюдателю ориентироваться по странам света.
Полярная звезда α — самая яркая в созвездии Малой Медведицы, которое также имеет вид ковша (рис. 6). В нем две звезды, Полярная и β — второй величины, γ — третьей величины, а остальные звезды обладают более слабым блеском.
Рис. 6. Созвездия Малой Медведицы и Дракона.
Теперь отыщите Мицар (ζ Большой Медведицы) и проведите через него и Полярную звезду прямую линию. Продолжите эту линию на такое же угловое расстояние (рис. 7) и вы найдете созвездие, напоминающее по своим очертаниям латинскую букву W. Это — созвездие Кассиопеи, в которое входят пять ярких звезд (рис. 8). Оно настолько характерно, что впоследствии вы его легко найдете, не прибегая к описанному способу, и будете искать окрестные созвездия, отправляясь от него.
Рис. 7. Способ отыскания созвездия Кассиопеи.
Рис. 8. Созвездия Кассиопеи и Цефея.
Правее и выше Кассиопеи, ближе к полюсу мира, находится созвездие Цефея (см. рис. 8). Оно напоминает вытянутый острием к северному полюсу мира пятиугольник. Две звезды этого созвездия, δ и μ, особо замечательны. Они обе — переменные звезды, изменяющие блеск под влиянием изменения физических условий в их оболочках (см. гл. VIII).
Под созвездием Кассиопеи расположено созвездие Андромеды (рис. 9). Оно характерно тремя довольно яркими звездами, α, β и γ, растянутыми вдоль слабо изогнутой дуги. Недалеко от β Андромеды, около звезды ν (ню) находится знаменитая туманность — ближайшая к нам внегалактическая звездная система (см. гл. VII). В безлунную ночь она видна в виде слабого туманного пятнышка. Звезда γ Андромеды — красивая тройная звезда; ее тройственность обнаруживается при наблюдениях в телескоп при довольно сильном увеличении, а в телескоп с небольшим увеличением она выглядит двойной.
Рис. 9. Созвездия Андромеды и Персея.
Слева от Кассиопеи находится созвездие Персея (см. рис. 9). Если продолжить дугу, образованную α, β и γ Андромеды, влево, то мы увидим три (также расположенные по слабо изогнутой дуге) звезды — δ, α и γ Персея. На продолжении этой дуги можно найти в бинокль красивые звездные скопления, помеченные на рис. 9 буквой χ (хи). Несколько в стороне от основной дуги Персея, правее и значительно ниже, находится яркая звезда β Персея — Алголь (Дьявол). Она периодически изменяет свой блеск. Дело в том, что там, где мы видим невооруженным глазом одну звезду β Персея, на самом деле расположена группа очень близких друг к другу звезд, связанных взаимным притяжением. Наиболее яркая из них имеет более слабого спутника, обращающегося вокруг нее по орбите и периодически затмевающего ее от нас, земных наблюдателей. В эти моменты блеск Алголя существенно уменьшается.
Справа от Андромеды расположено созвездие Пегаса (рис. 10). Интересно, что α Андромеды принадлежит сразу двум созвездиям: она также называется дельтой (δ) Пегаса и находится в левом верхнем углу квадрата, образованного еще тремя самыми яркими звездами этого созвездия — α, β и γ Пегаса. Несколько вдали от этого квадрата расположена яркая звезда ε Пегаса, находящаяся вблизи правой границы созвездия.
Рис. 10. Созвездие Пегаса.
Эти созвездия связаны между собой красивым преданием. Андромеда, дочь царя Эфиопии Цефея и его жены Кассиопеи, была прикована к скале на берегу моря. Ее по жребию принесли в жертву страшному Киту и тот должен был ее растерзать. Но в это время прикованную Андромеду увидел Персей и решил ее спасти. Еще до встречи с Андромедой Персей подкрался к спящему одноглазому чудовищу — Медузе и отрубил ей голову. Медуза была столь страшна, что каждый, взглянувший на нее, обращался в камень. Персей избежал этой участи: подкрадываясь к Медузе, он смотрел на нее в свой блестящий зеркально отполированный щит. Вскочив затем на коня Пегаса, родившегося из крови Медузы, Персей успел предотвратить трагическую гибель Андромеды. Кит уже выходил из моря, чтобы растерзать Андромеду. Персей показал ему голову Медузы и Кит окаменел. Заканчивается эта история веселой свадьбой Андромеды и Персея.
Все созвездия, изображающие персонажей этой легенды, мы уже нашли. Остается найти Кита; но Кит — не околополюсное созвездие, и мы вернемся к его описанию дальше. Заметим только, что на старинных звездных картах единственный глаз Медузы изображен Алголем; по-видимому, античные астрономы уже знали о переменности его блеска.
Левее созвездия Персея расположено красивое созвездие Возничего (рис. 11). В этом созвездии находится одна из самых ярких звезд северного неба — Капелла, α Возничего. Капелла, β, θ и ι Возничего вместе со звездой β созвездия Тельца, образуют характерный пятиугольник, который легко отождествить на небе. Около Капеллы, правее и ниже, расположены три звездочки, ε, ζ и η Возничего. Их часто называют «козлятами», по-видимому, потому, что Капелла в переводе на русский язык означает «коза».
Рис. 11. Созвездие Возничего.
Между Возничим и Большой Медведицей расположены два трудно отыскиваемых созвездия Рыси и Жирафа. В них нет ярких звезд.
Между созвездиями Цефея, Малой и Большой Медведиц широкой лентой вьются звезды, принадлежащие созвездию Дракона (см. рис. 6). Маленький четырехугольник из звезд γ, β, ν и ξ образует голову Дракона, а «лента» — туловище и хвост. Между звездами δ и ζ Дракона находится полюс эклиптики (см. гл. II).
Чтобы замкнуть круг сравнительно близких к северному полюсу мира созвездий, нам осталось описать созвездия Лиры и Лебедя.
Рис. 12. Созвездия Лиры, Лебедя, Ящерицы, Лисички и Стрелы.
Созвездие Лиры очень легко узнать (рис. 12). В него входит самая яркая звезда летнего неба — Вега, α Лиры. Созвездие Лиры граничит с созвездием Дракона и расположено недалеко от его «головы». Замечательны звезды ε (эпсилон) и β (бэта) этого созвездия. Первая из них уже в маленький театральный бинокль представляется двойной звездой. В телескоп можно увидеть, что каждая из них также двойная, так что ε Лиры — четырехкратная звезда. Вторая звезда, β Лиры, затменная переменная, которая подобно Алголю изменяет свой блеск. В этом же созвездии находится и быстрая переменная звезда RR Лиры, обладающая очень интересными свойствами (см. гл. VIII).
Между Лирой и Цефеем находится одно из красивейших созвездий летнего неба — созвездие Лебедя (рис. 12). Здесь мы видим облака слабых звезд и темные прогалины — «угольные мешки», протяженные облака холодной поглощающей свет газо-пылевой материи. Самая яркая звезда созвездия, α Лебедя или Денеб, — «хвост» небесной птицы. В южной части созвездия расположена β Лебедя, Альбирео, «глаз» птицы, красивая двойная звезда. Ее очень легко отыскать, если провести прямую линию через β и γ Лиры и отложить на этой линии, налево и вниз, трехкратное угловое расстояние, разделяющее эти звезды. Взглянув на рис. 12, мы поймем, почему воображение древних греков рисовало им здесь фигуру Лебедя. Созвездие имеет вид креста. Правая и левая половины креста соответствуют двум распростертым крыльям. Денеб находится в хвосте Лебедя. Шея Лебедя вытянута по направлению к Альбирео — птица «летит» на юг.
Упомянем еще об одном созвездии, примыкающем к Лебедю и Цефею, — Ящерице, которое в виде маленького зигзага граничит также с левой стороны с созвездием Андромеды (см. рис. 12).
Прогулка но северному небу закончена. Тщательно сравните вид звездного неба со звездными картами. Старайтесь запомнить даже мелочи: изучите названия звезд, их собственные имена и обозначения буквами греческого или латинского алфавита. Надо выучить греческий алфавит, который приведен в таблице 1. (с. 291).
Почему мы начали изучение неба с описания околополярной области? Это имеет свое обоснование.
Мы уже упоминали, что суточное вращение звезд, расположенных вблизи Полярной звезды, происходит вокруг северного полюса мира. Направление, соединяющее глаз наблюдателя с полюсом мира (ось мира), составляет с плоскостью горизонта угол, равный географической широте места наблюдения. Так, например, в Ленинграде высота северного полюса мира над горизонтом близка к 60°, в Москве она равна почти 56°, а в Одессе 46°. Поэтому звезды, близкие к северному полюсу мира, в наших географических широтах никогда не заходят. Их мы и назвали «околополюсными» и с их описания начали нашу экскурсию. Они видны над горизонтом в любое время года: весной, летом, осенью и зимой.