1. Зоряне небо та рухи світил

1.1. Зоряне небо, його видиме обертання.

СУЗІР’Я

Сузір’я - це певна ділянка зоряного неба всередині деяких встановлених меж.

Усе небо поділено на 88 сузір’їв, з яких 31 розташоване в Північній півкулі, 48 в Південній, а решта 9 (Риби, Кит, Оріон, Єдиноріг, Секстант, Діва, Змія, Змієносець та Орел) лежать по обидва боки від небесного екватора. Їх назви пов’язані із:

Грецькою міфологією (Андромеда, Персей, Пегас, Кассіопея,

Цефей, Оріон… )

Назвами тварин ( Лев, Рак, Скорпіон, Кит, Орел, Лисичка, Вовк, Дракон… )

Назвами предметів, які уявляють люди на візерунках конкретної групи зір (Стріла, Трикутник, Терези, Ліра, Корона, Щит, Чаша, Корабель…)

Найбільш відомі сузір’я: Велика та Мала Ведмедиці, Персей, Пегас, Кассіопея, Цефей, Андромеда, Оріон, Північна та Південна корони, Волопас, Малий та великий пси, Орел, Дельфін,Геркулес, Ліра, Дракон, Центавр, Візничий, Кентавр …

ЗОРЯНІ ВЕЛИЧИНИ

Вдень небо здається блакитним тому, що флуктуації густини повітря (внаслідок руху молекул) найсильніше розсіюють голубі промені сонячного світла. За межами земної атмосфери небо завжди чорне, і на ньому з кабіни космічного ко­рабля можна водночас бачити і зорі, і Сонце.

Зорі мають різний блиск і колір: білий, жовтий, червоний. Чим че-рвоніша зоря, тим вона холодніша. Наше Сонце належать до жонтих зір. Яскравим зорям стародавні араби дали власні імена. Білі зорі: Вееа в сузір'ї Ліри, Альтаїр у сузір'ї Орла (їх видно влітку і восени), Сіріус — найяскравіша зоря неба (його видно взимку); червоні зорі: Бетельгейзе в сузір'ї Оріона, Альдебаран у сузір'ї Тельця (видно взимку), Антарес у сузір'ї Скорпіона (видно влітку); жовта Капелла в сузір'ї Візничого (видно взимку).

Видима зоряна величина - характеризує світловий потік, що надходить на Землю від зорі.

Зорям з найбільшим блиском приписують 1- у зоряну величину ( їх всього 13 ). Дещо яскравішим 2-у і т.д. (їх близько 27).

Зорі, ледь помітні неозброєним оком, отримали 6-у зоряну величину ( їх всього 6000). Сучасні методи спостереження дають змогу виявити зорі до 28-ї зоряної величини.

Зоряні величини позначати літерою т, що проставляється як показник степеня справа вгорі біля цифри, яка вказує її числове значення . Таким чином, замість того, щоб говорити про освітленість, яку створює зоря, астрономи говорять: «блиск зорі дорівнює т зоряним величинам»

Встановлено, що зоряна величина т і освітленість Е пов'язані залежністю

m = - 14^m – 2.5 lg E

Абсолютна зоряна величина (М) — це така зоряна величина, яку б мала зоря, якби перебувала від нас на відстані 10 пк (32,6св.р) М = m + 5 – lg r, де відстань до зорі, виміряна в парсеках.

Найяскравіші зорі на небі: Найяскравіші зорі у сузір”ях позначають грецькими буквами ( α, β, γ, δ і т.д. ).

• Найяскравіша зоря нічного неба – Сіріус (в перекладі з грецької означає – виблискує), або ще її називають Альфа Великого Пса. Розташована від нас на відстані 8,6 світлового року, – одна з найближчих до нас зірок і сьома в порядку віддаленості від Сонця. Діаметр цієї зорі майже вдвічі більший від сонячного, температура на поверхні Сіріуса складає близько 10 тисяч градусів (на видимій поверхні Сонця вона рівна приблизно 6000 Кельвінів). Освічуваність Сіріуса в 24 рази перевищує сонячну. Із-за відносної близькості Сіріуса до нас, переміщення цієї зірки по небесній сфері значно помітніше, ніж інших зірок: за останні дві тисячі років зірка Сіріус змінила своє положення на небі приблизно на 44 кутових хвилини.

• Дене́б Альфа Лебедя— найяскравіша зоря в сузір'ї Лебедя та одна з найяскравіших зір на нічному небі, з зоряною величиною +1,25^m. Разом із зірками Вега й Альтаїр Денеб утворює "Літній трикутник", який добре видно у північній півкулі літніми й осінніми ночами.

Точні вимірювання виявили, що є зорі, яскравіші за зорі першої величини. Їх назвали зірками нульової зоряної величини: Вега (α Ліри) має блиск 0m,14m, Альтаїр (α Орла) 0m,89, Рігель (β Оріона) 0m,34. Але дві зорі ще яскравіші. Канопус (α Кіля) та Сіріус (α Великого Пса) мають від'ємні зоряні величини, -0m,89 і -1m,58 відповідно.

• Ле́бідь (лат. Cygnus) — сузір'я північної півкулі неба. Розташоване в смузі Чумацького Шляху. Інші назви: грец.— курка, також іноді називають Північний Хрест.

ДОБОВЕ ОБЕРТАННЯ ЗОРЯНОГО НЕБА

Добове обертання зоряного неба (приміром із сходу на захід) - позірне явище, що відбиває дійсне обертання земної кулі навколо осі (із Заходу на схід).

Спостерігаючи за зоряним небом протягом певного часу можна помітити, що воно обертається з усіма світилами навколо уявної осі, яка проходить через точку, де знаходиться спостерігач і деяку нерухому точку - полюс світу, біля якої знаходиться Полярна зірка. За одну годину небесна сфера обертається на 15^о , а за 4 хвилини - на 1^о. Положення Полярної зорі прийнято вважати північним полюсом світу Р. Діаметрально протилежна йому точка називається південним полюсом світу Р′.

Якщо полюс світу P знаходиться в зеніті Z (рис.1), то зорі рухаються по колах, паралельних горизонту. Тут зорі не заходять і не сходять, їх висота над горизонтом незмінна.

Н а середніх широтах (рис.2) зорі сходять і заходять, але є й такі, що ніколи не опускаються під горизонт. Якщо схилення світила δ > (90 – φ) градусів, то воно перебуває над горизонтом цілодобово (не заходить). Якщо δ < - (90 – φ) градусів, то світило на горизонті зовсім не з’являється (не сходить).

Рис.1 Рис.2

Н а екваторі (рис.3) якби вдень не заважало Сонце, за добу можна було б побачити сузір’я всього зоряного неба.

Рис. 3

РЕФРАКЦІЯ, ЇЇ ВИДИ

Рефракція — викривлення напрямку поширення світлових променів, звукових, електромагнітних чи інших хвиль, що зумовлена відмінностями у швидкості їх розповсюдження через неоднорідність параметрів середовища (оптичну неоднорідність, зміну температури, діелектричну проникність та ін.).

Стосовно світлових променів розрізняють такі види рефракції:

• астрономічну (відхилення променя від світила земною атмосферою в напрямі більш щільних її шарів, в результаті чого видимі зенітні відстані завжди здаються меншими за істинні);

• земну, що відбувається в нижніх шарах атмосфери і відчутно впливає на результати високоточних геодезичних вимірювань;

• диференціальну, що виявляється як різниця впливу загальної рефракції на візирні лінії під час вимірювання відстаней далекомірами подвійного зображення.

1) Атмосферна рефракція, яка включає:

- Спотворення небесних координат світил; - Необхідність поправки екваторіальних координат небесних світил на рефракцію; - Спотворення форми і кутових розмірів небесних світил по висоті на сході й заході; - Мерехтіння зірок; - "Зелений промінь". 2) Розсіювання світла в атмосфері Землі, яке включає: - Блакитний колір денного неба; - Синій, бузковий колір вечірнього (ранкового) неба; - Сутінки. - Тривалість світлового часу доби (дня) завжди перевищує проміжок часу від сходу до заходу Сонця; - Білі ночі; полярний день і полярна ніч на високих широтах; - Світіння нічного неба; - Зоря; червоний колір зорі; - Почервоніння дисків Сонця і Місяця на сході й заході.