Околополярные созвездия
евооруженному глазу, нет ни
одной, которая могла бы с ней этом соперничать. Однако любопытно, что уже в
бинокль легко отыскать звезду 6,4m, условно обозначенную символом 2r (см.
Кликовский П. Г., с. 505), которая еще ближе к полюсу мира, чем Полярная.
Особая роль Полярной звезды на земном звездном небе временная. Как уже
отмечалось, прецессионное движение земной оси сказывается в очень
медленном, но непрерывно совершающемся странствовании полюса мира по
созвездиям. Около трех тысяч лет назад самой близкой к нему звездой была
звезда ? Малой Медведицы. По видимому блеску она лишь чуть-чуть, на одну
десятую долю звездной величины, уступает Полярной. У нее есть даже
собственное имя — Кохаб, которое происходит от арабского “Кохаб-эль-
Шемали”, что означает “Звезда Севера”. В Китае ? Малой Медведицы называется
“царственной звездой”, и в этом отзвуке далеких времен можно уловить черты
той особой роли путеводной звезды, которая ныне отведена Полярной.
В бинокль хорошо заметно, что цвет Полярной звезды — желтоватый. Она
несколько горячее Солнца — температура ее поверхности близка к 7000 К.
Полярная принадлежит к типу звезд-сверхгигантов. Наше Солнце рядом с ней
выглядело бы очень скромно, так как поперечник Полярной в 120 раз больше
солнечного диаметра.
Замечательно, что Полярная звезда пульсирует, то увеличиваясь, то
уменьшаясь в своем объеме. При этом слегка меняются и температура и спектр
звезды, ну и, конечно, блеск. В максимуме блеска Полярная становится
звездой 2,1m, в минимуме 2,3m. Работает этот странный звездный механизм
очень ритмично — период между смежными максимумами составляет почти четверо
земных суток.
Полярная звезда — типичная цефеида. Расстояние до нее таково, что луч
света, покинувший Полярную звезду, достигает Земли спустя 472 года. Это
означает, что в настоящее время мы видим Полярную такой, какой на самом
деле она была во времена Колумба!
Пожалуй, хорошо, что наше Солнце не похоже на Полярную и другие цефеиды. В
противном случае мы были бы обречены на то, чтобы испытывать непрерывные и
быстрые колебания температуры и освещенности. Кроме того, замена Солнца
Полярной звездой привела бы к катастрофическим последствиям и в том случае,
если бы Полярная не была цефеидой. Излучая потоки света и тепла, почти в 10
000 раз более мощные, чем Солнце, Полярная звезда испепелила бы весь
органический мир на Земле!
В большой школьный рефрактор рядом с Полярной на расстоянии 18" от нее
виден ее спутник—маленькая звездочка почтя 9-й зв. величины. Его открыл в
1779 г. знаменитый исследователь звездного мира Вильям Гершель. Возможно,
что эта звездочка физически связана с Полярной, хотя непосредственно
заметить орбитальное движение спутника нелегко — период обращения в этой
системе должен быть очень большим.
Полярная и ее спутник по температуре мало отличаются друг от друга -
спутник чуть погорячее. Но по размерам это совсем разные звезды. Полярная —
сверхгигант, ее спутник — желтовато-белая звезда лишь немного крупнее
Солнца.
Между прочим, в телескоп спутник кажется зеленоватым. Как мы уже
предупреждали читателя, в таких случаях наблюдатель становится жертвой
оптической иллюзии, впрочем, весьма красивой. Без нее многие двойные звезды
выглядели бы блеклыми и малоэффектными.
Этим, пожалуй, и исчерпываются достопримечательности Малой Медведицы —
небольшого созвездия, объединяющего всего 20 доступных невооруженному глазу
звезд.
ЦЕФЕЙ
Он был глухонемым, этот высокий юноша с тонкими правильными чертами лица.
Каждую звездную ночь он внимательно наблюдал одну из звезд созвездия Цефея,
ту самую, которая в звездах каталогах обозначена буквой ?. Иногда звезда
казалась ярче обычного, иногда, наоборот, слабее. Не обман ли чувств эти
странные колебания блеска?
Проходит дни, недели, и в конце концов всякие сомнения отпаяют. Регулярно,
с размеренностью хорошего часового механизма, ? Цефея через каждые пять с
четвертью суток достигает максимума блеска, плавно опускаясь затем до
минимума.
Вычислен блеск звезды в разные моменты времени, построена кривая изменения
блеска, свидетельствующая о периодически “подмигивании” ? Цефея. Сделано, в
сущности, даже больше — открыт новый класс переменных звезд, “цефеид”,
названных так честь главной представительницы этого класса.
Автор открытия — Джон Гудрайк, родом из Голландии, получивший образование в
Англии. За год до открытия первой цефеиды в 1782 г. Королевское общество
Великобритании присудило ему высшую награду — медаль Копли — за открытие
переменности Алголя, одной из главных звезд в созвездии Персея. Этот
талантливый молодой исследователь умер очень рано, в 1786 г., 21 года от
роду. Но астрономы — счастливые люди. Следы их трудов связаны с самыми
долговечными объектами, какие только может наблюдать человеческий глаз.
Если вы захотите сами убедиться в переменности ? Цефея, вам в какой-то
степени придется повторить работу Гудрайка. Впрочем не пугайтесь: сделать
это сравнительно легко. Поблизости от ? Цефея видны звезды ? (3,6m), ? (4,2
m), и v (4,5 m). Будем сравнивать блеск переменной звезды с блеском этих
постоянных “звезд сравнения”. Допустим, что в момент наблюдения ? Цефея
явно слабее ?, но ярче ?. Разделим мысленно интервал блеска между звездами
сравнения на 10 равных частей и попробуем оценить, каково положение в этом
интервале переменной звезды. Если, скажем, ? Цефея во столько же раз слабее
?, во сколько раз ярче ?, то оценку блеска надо записать так: ?5?5?. В
другие моменты могут получиться иные оценки, например: ?3?7? или ?6?4?.
Зная звездные величины ? ? ?, легко пропорциональным делением вычислить
блеск переменной. Иногда ? Цефея становится слабее ?, и тогда звездами
сравнения могут служить ? ? v или ? ? v.
Сделав в течение двух-трех недель десяток оценок, постройте график
изменения блеска звезды ? Цефея: по его горизонтальной оси отложите моменты
времени, по вертикальной — видимый блеск. Чем больше будет сделано
наблюдений, тем более явным станет периодический характер изменения блеска
? Цефея .
( Подробнее о наблюдениях переменных звезд см. в книгах: Куликовский П. Г.,
с. 360—370; Астрономический календарь: Постоянная часть.— М.: Наука, 1981,
с. 422; Цееевич В. П. Переменные звезды и их наблюдение.—М.: Наука, 1980.)
Повторяем, что блеск ? Цефея меняется удивительно ритмично. Период
изменения ее блеска определен с очень большой точностью — 5,366341 суток.
От периода к периоду характер колебания блеска практически не меняется, и
поэтому для цефеид и других периодических переменных звезд астрономы строят
сводную, или “среднюю” кривую, сводя все наблюдения к одному периоду (рис.
36).
Быстрый взлет блеска до 3,6 m и сравнительно медленное его падение до 4,3 m
— такая картина характерна и для ? Цефея и для на нее других звезд,
названных цефеидами. Наблюдения показывают, что вместе с блеском колеблются
и другие физические характеристики ? Цефея — ее цвет, температура, скорость
по лучу зрения. Колеблется даже спектральный класс — в максимуме блеска ?
Цефеея — звезда класса F5, в минимуме ее спектр характерен для звезд класса
G2.
Нелегко было разобраться во всех этих сложных явлениях, но сейчас природа
цефеид в общих чертах выяснена. Это — звезды-гиганты беловато-желтого
цвета, у которых по каким-то не вполне пока понятным причинам внутреннее
равновесие нарушено. Подобно сердцу они непрерывно пульсируют, меняя при
этом и блеск и другие физические характеристики. Пульсации цефеид. как и
всё в мире звезд, грандиозны. Их радиусы изменяются на миллионы километров,
что в среднем, однако, составляет лишь около 5% средней величины радиуса
звезды.
Когда цефеида максимально сжата, температура ее поверхности становится
наибольшей, и в этот момент звезда достигает максимума блеска. Наоборот,
наибольшим размерам звезды соответствуют наименьшая ее температура и
минимум блеска.
Странная картина наблюдалась бы на Земле, если бы наше Солнце было
цефеидой. Но Солнце — желтый карлик, а цефеиды — желтые сверхгиганты, и в
их физической природе мало общего.
В созвездии Цефея есть еще одна яркая цефеида — звезда ? этого созвездия. У
нее очень короткий период изменения блеска — всего 0,19 суток, да и
амплитуда весьма мала — 0,05m. Для невооруженного глаза она всегда кажется
одинаково яркой, но очень чувствительные астрономические фотометры четко
улавливают и такие ничтожные колебания блеска. Повторяются они столь же
строго периодично, как и у ? Цефея, но ? Цефея все же не типичная
“классическая цефеида”. Она входит в особый класс переменных звезд типа ?
Большого Пса. Все они гораздо горячее обычных Цефеид и являются горячими
белыми гигантами. Колебания их блеска отчасти вызваны пульсациями, но
вполне возможно, что к ним добавляются и сложные явления в атмосферах этих
звезд. Здесь многое еще предстоит выяснить. А пока звезды типа ? Цефея
считаются разновидностью цефеид.
На полпути между ? и ? Цефея, недалеко от прямой, соединяющей эти звезды,
есть уникальная звезда, обозначенная буквой ?. Ее необыкновенный темно-
красный цвет обратил на себя внимание еще Вильяма Гершеля, который назвал ?
Цефея “гранатовой” звездой. Как прозрачная капелька крови, сияет в глубине
небес это красное солнце — самая красная из всех ярких, доступных
невооруженному глазу звезд. Цвет ? Цефея особенно хорошо заметен, если в
бинокль сначала посмотреть на белую звезду ? Цефея, а затем сразу на
“гранатовую” звезду. И здесь не обман зрения, не какие-то
психофизиологические эффекты — нет, на самом деле деле одна из самых
холодных звезд, температура поверхности которой вряд ли превышает 2300 К.
“Гранатовая” звезда от Земли весьма далека
| |  скачать работу |
Околополярные созвездия |
