Добавил:
polosatiyk@gmail.com Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Красавцев Б. И. - Мореходная астрономия (1978).pdf
Скачиваний:
458
Добавлен:
10.06.2017
Размер:
80.42 Mб
Скачать

Глава 9 ЗВЕЗДНОЕ НЕБО. ЗВЕЗДНЫЙ ГЛОБУС

§41. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗВЕЗД. СОЗВЕЗДИЯ. ОПОЗНАВАНИЕ НАВИГАЦИОННЫХ СОЗВЕЗДИЙ И ЗВЕЗД

Классификация звезд по их блеску и расположению. Видимая звездная величина. Блеск звезды определяется освещенностью Е зрачка глаза, создающей субъективное ощущение яркости звезды или ее видимой звездной величины m. Оценка блеска по звездной величине введена в древности Гиппархом. Наиболее яркие звезды (их около 20) были отнесены им к величине 1m в 2,5 раза более слабые — ко второй и т.д, В дальнейшем установлено, что в основе такого разделения лежит психофизический закон Вебера—Фехнера: «... когда раздражение возрастает в геометрической прогрессии, ощущение возрастает в арифметической прогрессии», или в применении к звездным величинам

m m

2

= C lg

E1

 

 

 

 

 

1

 

 

E2

 

 

 

 

 

 

 

При коэффициенте С=–2,500 имеем:

 

 

 

 

 

m m

2

= −2,5C lg

E1

(135)

 

1

 

 

 

 

E2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

E1

= 2,512(m1m2 )

(136)

 

 

 

E2

 

 

 

 

 

 

Следовательно, при уменьшении звездной величины на 1m освещенность Е, создаваемая звездой в глазе наблюдателя, возрастает в 2,512 раза, так как lg 2,512=1/2,500.

Таким путем получается логарифмическая шкала звездных величин, в которой чем слабее светит звезда, тем больше ее величина m. Яркие звезды и другие светила могут иметь и отрицательную величину —m. Получается ряд видимых звездных величин (в порядке убывания яркости): —mn; ...; —2m; —1m;

180

0m; +1m; +2m; ...; +nm. Обычно величины звезд и других объектов в этой шкале оказываются дробными. Например, величина звезды β М.Пса +3,lm; α Льва +1,3m; Сириуса —1,6m; Венеры (в среднем) — 3,8m; Солнца —26,8m и т.д. Наиболее слабые звезды, видимые простым глазом, имеют величину около +6m, а через телескопы — до +23m. Для установления «нуль пункта» шкалы звездных величин какой-либо звезде или группе звезд приписывают определенное m, например звезде α Тельца приписывается +1,0m или Полярной +2,15m и т.п. Звездные величины получаются измерением блеска звезд путем сравнения с такими звездами-эталонами или с искусственными источниками. Звездные величины связаны с физическими единицами: 1 лк1 на уровне моря имеет —14, 1m; одна международная свеча с расстояния 1 км имеет величину

+0,8m.

Классификация звезд по их расположению (по созвездиям). Созвездиями называются точно ограниченные участки небесного свода (небесные сферы), охватывающие характерно расположенные звезды, включая и невидимые простым глазом. Созвездия облегчают ориентировку на звездном небе. Границы созвездий в настоящее время расположены вдоль меридианов и параллелей сферы с учетом границ, установленных в древние времена.

Большинство названий созвездий древние и связаны с различными легендами и мифами. Например, Цефей, Кассиопея, Андромеда и Персей — имена персонажей одной из легенд.

В южной части неба встречаются названия созвездий, данные в XIX в., например Корма, Телескоп и т.п. Обычно применяются международные — латинские — названия созвездий, например Taurus — Телец и т.п. Всего созвездий 88, из них в мореходной астрономии применяют около 50. Звезды по их месту в созвездии обозначаются буквами греческого алфавита, как правило, в порядке их яркости: α Возничего (α Auriga), β Возничего и т.д. Если букв не хватает, а многие созвездия содержат более сотни видимых простым глазом

1 Люксом называется освещенность, создаваемая на площади в 1 м2 одной международной свечой с расстояния в 1 м. Солнце создает освещенность около 100 000 лк, полная Луна — около 0,25 лк, а все ночное небо —

0,0003 лк.

181

звезд, то вводится порядковый номер звезды в созвездии.

Почти все наиболее яркие звезды неба имеют и собственные имена, большинство которых дано древними греками, римлянами и арабами, на пример собственное имя звезды а Возничего — Капелла, а Овна— Хамаль и т.п.

В мореходной астрономии применяются звезды с наибольшим блеском, примерно до величины 3,5m (кратко – яркие звезды). Всего их по списку в МАЕ около 160. Наиболее яркие звезды, применяемые обычно в морских наблюдениях, называются «навигационными звездами». Этих звезд немного— порядка 60, и их необходимо уметь опознавать на небе и знать их названия. В приложении 4 дан список основных созвездий и звезд, предназначенных для изучения.

Звездные карты. Для изучения звездного неба и для справок к МАЕ и табл. ВАС—58 прилагаются «Карты звездного неба», составленные в равнопромежуточной проекции полярных районов и экваториального пояса. На них нанесены наиболее яркие звезды, приведенные в МАЕ, но в некоторых случаях и более слабые — до +4m; схематически помечены также основные созвездия.

Опознавание созвездий и звезд. Для распознавания звезд можно использовать следующие признаки:

принадлежность звезды к определенному легко опознаваемому созвездию;

взаимное расположение звезд;

яркость и цвет звезд.

Ориентировку на звездном небе удобно производить относительно отчетливо обрисованных, хорошо заметных на небе созвездий, которые следует знать на память и быстро находить в любое время ночи. Выберем для этой цели созвездия Большой Медведицы и Ориона.

Основным для ориентировки среди созвездий северного неба является созвездие Большой Медведицы (Ursa Major, сокращенно U Ma), имеющее вид ковша с длинной, несколько изогнутой ручкой (рис. 60). Звезда α U. Ma

182

называется Дуббе, последняя в «ручке» — η U.Ma — Бенетнаш. Все семь основных звезд созвездия Б. Медведицы (всего в созвездии 125 звезд ярче 6m) белого цвета имеют приблизительно одинаковую величину около 2m и пригодны для морских наблюдений.

Основные созвездия северного неба можно отыскать по их положению относительно Б. Медведицы, разбивая мысленно небосвод как бы на секторы: I

— вверх от «ковша»; II — над «рукояткой»; III — в сторону «рукоятки»; IV — под дном «ковша» и V — в сторону края (обратную «рукоятке»). Для отыскания отдельных звезд, расположенных в этих секторах, следует соединить отдельные звезды Б. Медведицы прямыми (дугами больших кругов на сфере) и продолжить их на указанные расстояния. Для этого следует хорошо запомнить все звезды созвездия Б. Медведицы.

I. Созвездия, расположенные вверх от «ковша» Б. Медведицы.

1.Соединив звезды α и β прямой (рис. 61) и продолжив ее в сторону звезды на пятикратное расстояние между α и β (расстояние α–β равно приблизительно 5°), увидим белую, не особенно яркую, но заметную Полярную звезду (α Малой Медведицы). Созвездие М. Медведицы имеет также форму ковша из очень слабых звезд. Полярная звезда находится в конце «ручки ковша». Для проверки следует иметь в виду, что азимут Полярной близок к N, а высота приблизительно равна широте места.

2.Если соединить звезду δ Б. Медведицы с Полярной прямой линией и продолжить ее настолько же за Полярную, то мы попадем в район созвездия Кассиопеи, пять главных звезд которого величиной от 2 до Зm белого цвета образуют фигуру, напоминающую растянутую латинскую букву W. Упомянутые созвездия вместе с расположенными в этом же районе менее

183

яркими — Цефея и Дракона называются околополярными и для широт Советского Союза являются незаходящими.

3. Продолжим две линии: β–α U.Ma и δ U.Ma — Полярная еще дальше за созвездие Кассиопеи на расстояние, примерно равное расстоянию Полярная — Кассиопея (см. рис. 61). В этом районе расположено созвездие Пегаса, имеющее форму большого квадрата, состоящего из звезд менее ярких, чем у Кассиопеи. Одна звезда квадрата, ближайшая к Кассиопее, принадлежит к созвездию Андромеды, которое охватывает созвездие Кассиопеи цепочкой из трех белых звезд. Конец этой цепочки приводит в созвездие Персея, имеющее также вид короткой цепочки, направленной к созвездию Кассиопеи. Звезда β Персея переменная (затменно-двойная), носит название Альголь. Звезды этих созвездий редко применяются для морских наблюдений.

4. В направлении Кассиопея—Пегас, отложив два расстояния между ними, увидим яркую звезду Фомальхаут (α Южной Рыбы).

П. Созвездия, расположенные над «ручкой ковша» Б. Медведицы (рис. 62). В этом секторе расположены три навигационных созвездия.

1. Соединив звезды γ и δ прямой и продолжив ее на 6—7 расстояний между звездами δ и α U.Ma, т.е. «отверстий ее ковша», которое примем за единицу (равную на небе 10°), увидим созвездие Лебедя, имеющего вид летящего лебедя, креста или самолета с яркой белой звездой Денеб (в переводе «хвост») сзади. Направление «полета» Лебедя — вдоль Млечного пути, на

184

котором созвездие расположено.

2.Соединив звезды γ и ε U.Ma прямой и продолжив ее на пятикратное расстояние α—δ, найдем недалеко от прямой яркую (0, lm) белую звезду Вега (α Лиры) — это самая яркая звезда северного неба. Около нее виден ромб из слабых звезд, входящих в созвездие Лиры.

3.Продолжив ту же линию значительно дальше на восьми-девятикратное расстояние α—δ, увидим район созвездия Орла, несколько напоминающего реактивный самолет, летящий почти навстречу Лебедю. Наиболее яркая белая звезда этого созвездия Альтаир расположена «впереди». Звезды Альтаир, Вега

иДенеб расположены в вершинах треугольника, называемого, по его видимости, «летним».

III. Созвездия, расположенные в сторону «ручки ковша» и «под ручкой» Б. Медведицы. В этом секторе расположено четыре ярких созвездия (рис. 63).

1.Соединив звезды ε и ηU.Ma прямой и продолжив ее на 3—4 расстояния α—δ, найдем созвездие Северной Короны с довольно яркой звездой Альфакка (или Гемма — «жемчужина»), находящейся в середине цепочки us мелких звезд, напоминающих венец или корону.

2.Соединив звезды ζ и η U.Ma прямой и продолжив ее на 8—9 расстояний α—U.Ma, увидим большое скопление ярких звезд — созвездие Скорпиона с яркой красноватой звездой Антарес (Скорпиона). Свое название Антарес (в свободном переводе — соперник Марса) получил за красноватый цвет и яркость.

3.Продолжив дугу, которую образуют звезды «ручки ковша» ε–ζ–η U.Ma, на 3 расстояния α—δ, увидим яркую (0,2m) звезду светло-оранжевого цвета. Это Арктур (α Волопаса) — одна из наиболее ярких звезд, постоянно применяемых в морских наблюдениях.

4.Продолжив указанную дугу ε–ζ–η еще дальше за Арктур на такое же расстояние, увидим район созвездия Девы с довольно яркой звездой Спикой (α Девы) — в переводе «Колос».

185

IV. Созвездия, расположенные под «дном ковша» Б. Медведицы. В этом секторе находятся два созвездия: Льва и Гидры.

1. Соединив звезды δ и γ U.Ma прямой и продолжив ее в сторону, обратную Полярной (см. рис. 63), на 4—5 расстояний α—δ, найдем созвездие Льва, имеющее вид лежащего льва, с расположенной в «нижнем углу» яркой желтоватой звездой Регул (α Льва) и звездой Денеболя (в переводе — хвост Льва) в другом конце созвездия.

2. Продолжив эту линию еще дальше на два расстояния α—δ, увидим неяркую, но заметную в этом бедном звездами районе, звезду α Гидры— Альфард (в переводе — одинокий).

V. Созвездия, расположенные в секторах, противоположных «ручке ковша», т.е. в сторону его «края» и «нижнего угла». В этих направлениях вблизи Б. Медведицы ярких созвездий и звезд нет, но в 5—7 расстояниях α—δ расположен наиболее богатый звездами район неба. Здесь расположены созвездия Возничего, Близнецов, Тельца, Малого и Большого Пса и самое красивое из всех созвездий — Орион.

1. Соединив звезды δ–α U.Ma прямой (рис. 64) и продолжая ее в сторону,

186

обратную «ручке ковша», на 4—5 расстояний α—δ, увидим созвездие Возничего с очень яркой (0,2m) звездой желтого цвета — Капеллой (α Возничего). Это созвездие, если в него включить звезду β Тельца, имеет вид пятиугольника из ярких звезд.

2.Соединив звезды δ и β U.Ma прямой и продолжив ее на 4—5-кратное расстояние α—δ в ту же сторону, увидим две довольно яркие звезды созвездия Близнецов: Кастор (α Близнецов, 2m) и Поллукс (β Близнецов,1,2m). Созвездие это состоит из двух параллельных цепочек слабых звезд. В конце северной цепочки расположена в настоящее время точка летнего солнцестояния ( ).

3.Продолжив прямую δ–β еще на 4 расстояния α—δ, увидим большое скопление ярких звезд— созвездие Ориона, описываемое ниже.

4.Соединив звезды ε и γ U.Ma прямой и продолжив ее на 6—7 расстояний α—δ, увидим яркую 0,5m белую звезду Процион (α Малого Пса); звезда β этого созвездия значительно слабее. Еще дальше на 4 расстояния α–δ по этой же самой прямой расположено созвездие Большого Пса, описываемое ниже.

5.Соединив прямой звезды γ и α U.Ma и продолжив ее на 5—6 расстояний α—δ, увидим звезду Мирфак (α Персея).

Если запомнить расположение созвездий относительно Б. Медведицы, то, взглянув на небо, можно сразу определить, в какой его части расположено данное созвездие. Кроме того, по положению Б. Медведицы относительно Полярной можно определить приближенно звездное время.

В малых и средних широтах в качестве исходного для отыскания созвездий и звезд неба удобнее использовать созвездие Ориона (рис. 65). Оно имеет характерную форму трапеции, перетянутой посередине «поясом» из трех звезд. Древние олицетворяли в этом созвездии мифического героя Ориона; три звезды обрисовывали его пояс. Наиболее яркая звезда этого созвездия Ригель (β Ориона, 0,3m) — белого цвета, вторая по яркости Бетельгейзе (α Ориона, 0,9m)

красноватого. Почти все звезды этого созвездия можно использовать для наблюдений.

187

1.Соединив звезды и α Ориона прямой (см. рис. 65) и продолжив ее на 3—4 расстояния между звездами α и γ Ориона, найдем уже известное созвездие Малого Пса с яркой звездой Процион.

2.Соединив прямой звезды и α Ориона и продолжив ее на 4 расстояния, найдем звезды α и β Близнецов.

3.Соединив звезды и γ Ориона прямой и продолжив ее на 5 расстояний α—γ, найдем созвездие Возничего и звезду Капелла.

4.Соединив звезды «пояса» Ориона ζ, ε и δ дугой (см. рис. 65) и продолжив ее в сторону δ на 3 расстояния α—γ, обнаружим яркую звезду красноватого цвета Альдебаран — «глаз быка» (α Тельца, l,lm); продолжая эту дугу еще на одно расстояние α—γ, сможем обнаружить звездное скопление Плеяд.

5.Проводя дугу «пояса» Ориона в обратную сторону на 3 расстояния α–γ, увидим самую яркую звезду всего неба Сириус (α Большого Пса, 1,6m), в Древнем Египте почитавшуюся священной звездой («божественная Сотис»). Остальные звезды этого созвездия менее ярки и обычно в наблюдениях не используются.

Рассмотрим приемы опознавания главных созвездий и звезд южного неба, невидимых в широтах Советского Союза. При отыскании будем исходить из созвездий Ориона и Южного Креста.

1.Если соединить Звезды ζ и χ Ориона прямой и продолжить ее на 5—6 расстояний ζ–χ в южном направлении (рис. 66), то найдем район созвездия Арго, звезда α которого — Канопус (—0,9m) зеленоватого цвета, является второй по яркости после Сириуса звездой всего неба. Созвездие Арго, или, как его иногда называют, Корабль Арго, в настоящее время разбито на четыре более мелких созвездия: Киль, Корма, Компас и Парус, причем Канопус будет α созвездия Киль. Однако на глобусах и картах, наряду с этими названиями встречается обобщающее название Корабль Арго, или Арго.

Несколько звезд этого созвездия яркостью от 1,7 до 3m могут быть использованы при наблюдениях (опознавать их следует по глобусу или карте).

188

2.Соединив звезды ε и β Ориона прямой и продолжив ее на 7—8 расстояния ζ — к Ориона к югу (см. рис. 66), увидим яркую звезду Ахернар (α Эридана 0,6m). Остальные звезды этого созвездия слабее.

Среди созвездий другой части южного неба исходным для ориентировки может служить созвездие Южного Креста (рис. 67), имеющее форму небольшого креста из четырех довольно ярких (от 1,5 до 3m) звезд. В малых широтах его можно отыскать, соединив прямой известные нам звезды Арктур и Спика и продолжив ее к югу расстояния между ними.

3.В двух расстояниях δ–β Ю. Креста в сторону звезды Р расположены две бросающиеся в глаза своей яркостью (0,9m и 0,3m) звезды Р и а Центавра.

4.Соединив звезды γ и β Ю.Креста прямой и продолжив ее на 4 расстояния увидим созвездие Ю. Треугольника, звезда α которого — Атриа пригодна для наблюдений.

5.Продолжив эту линию дальше до 8 расстояний α—γ, увидим звезду α Павлина(2,1m) Еще дальше на 11 расстояниях α—γ находятся две звезды одинаковой (2,2m) яркости — α и β Журавля.

В этом же направлении еще в двух-трех расстояниях α—γ Ю. Креста увидим яркую звезду α Южной Рыбы. На рис. 67 показаны также направления на уже известные звезды α Арго и α Эридана.

189