Юлия Мизун - Мыслящая Вселенная

Как отсчитываются углы, от какого направления? Если измерения проводятся на поверхности Земли, то местоположение любой точки определяется однозначно, если мы знаем ее долготу и широту. Они измеряются в углах (градусах, минутах и секундах). Угол широты измеряется от экватора на север или юг. Долгота также измеряется в градусах, минутах и секундах. Но отсчет этих углов идет не от экватора, а от большого круга, который проходит через Северный и Южный полюсы, а также через условно выбранную специальную отметку, сделанную в Гринвичской обсерватории, в Лондоне. Эта отметка может находиться в Париже, Москве или даже в Биробиджане. Тут важно только одно — чтобы все пользовались одной и той же отметкой.

Все это относится к Земле. Что же касается небесной сферы, то для определения местонахождения любой точки (звезды) на небесной сфере используют практически такую же систему отсчета. Только широту в градусах называют склонением. Этот угол отсчитывают от небесного экватора. Долготу на небесной сфере называют прямым восхождением. Его измеряют от той точки, где Солнце находится на небесном экваторе во время весеннего равноденствия. Известно, что градусы можно перевести в часы. Весь круг составляет 360°, или 24 часа. Один час эквивалентен 15°. Поэтому прямое восхождение часто измеряют в часах, минутах и секундах.

Поскольку земная ось наклонена к плоскости эклиптики, то орбита Солнца в небе не проходит по небесному экватору. Круг, по которому вращается по небу Солнце, отклонен от небесного экватора на 23,5°. Этот круг и называется эклиптикой.

Астрономы, ведущие наблюдения, пользуются не обычным, а звездным временем. Обычное время связано с одним периодом обращения Земли вокруг своей оси. Этот период поделили два раза на 12 и получили в сутках 24 часа. Если бы при этом использовали десятеричную систему счисления, то получили бы в сутках 20 часов (этот час был бы продолжительнее того, которым мы пользуемся).

Движение звезд на небе также имеет определенный период. Любой может наблюдать, как новые звезды появляются и поднимаются вверх в восточной части неба. В то же время другие звезды опускаются за линию горизонта на западе. Некоторые звезды вообще никогда не уходят за горизонт. Они просто описывают круги вокруг небесного полюса. Такие звезды называют околополярными звездами и созвездиями. Положение звезд на небе зависит не только от времени суток, но и от сезона. В разное время года ночная сторона Земли обращена к разным участкам звездного неба.

Звездное время отличается от обычного времени потому, что Земля вращается. Это значит, что звезда возвращается в ту же самую позицию на небе не через 24 часа, а через 23 часа 56 минут и 4 секунды. Это и есть тот период, за который звезды проходят по небосклону, — то есть звездные сутки. Они короче обычных, земных суток примерно на 4 минуты. Это значит, что для того, чтобы Солнце вернулось в то же место на небе, нужен период, равный 24 часам. Но за это время Земля поворачивается не на 360°, а на 361°, потому что за сутки Земля также продвигается на некоторое расстояние вдоль кривой, по которой она обращается вокруг Солнца.

Мы смотрим на небо, как на экран. Одна звезда находится очень далеко за экраном, а другая не очень далеко. Звезды, которые люди объединили в определенные коллективы (созвездия), могут не иметь друг с другом ничего общего. Так, например, три самые яркие звезды в созвездии Южный Крест находятся очень далеко друг от друга (не на небесной сфере, а по глубине, по лучу зрения). Одна из этих звезд удалена от Земли на расстояние 360 световых лет, другая — на 420 световых лет, а третья — на 88 световых лет. Таким образом, не надо думать, что звезды данного созвездия как-то связаны друг с другом.

Кроме тех звезд, которые входят в общепризнанные, традиционные созвездия, есть и масса других звезд. Чем сильнее телескоп, тем больше видно. Куда следует их отнести? Поскольку речь идет о проекции на небесную сферу, то разумно было придерживаться территориального принципа. Астрономы так и поступили. Они в 1930 году договорились разделить всю небесную сферу на 88 участков. Каждый из этих участков привязан к определенному традиционному созвездию. В настоящее время, когда астрономы говорят о каком-либо созвездии, они имеют в виду все звезды, которые попадают в данный участок небесной сферы. Что касается названия созвездий, то большинство из них взяты из легенд греческой мифологии. Это Геркулес, Орион, Персей, Андромеда, Пегас и др. Позднее стали известны созвездия в южном небе. Они были названы более примитивно. Так, французский астроном, любитель техники Лакайль давал созвездиям такие названия — Печь, Телескоп, Микроскоп, Часы и т. д.

В настоящее время все небо поделено, и новых созвездий никто не обнаружит. Все, что будет открыто, войдет в одно из 88 созвездий, которые покрывают всю небесную сферу. Кстати,48 из всех 88 созвездий были перечислены Птолемеем еще во II веке. Конечно, многие из созвездий упоминались до него.

На рисунке 56 показан участок неба, принадлежащий созвездию Ориона. Показаны границы созвездия (пунктирная линия) и яркие звезды Бетельгейзе, Беллатрикс и Ригель, а также туманность Ориона (М42). Эта туманность находится в мече созвездия Ориона.

На рисунке 57 показана карта созвездия Орион (XVIII в.), скопированная с гравюры Альбрехта Дюрера.

Определенные названия имеют не только созвездия, но и их части. Такие звездные рисунки, имеющие свои названия, называют астеризмами. Самыми известными из них являются Большой Ковш в созвездии Большая Медведица и Серп в созвездии Льва. Из 88 созвездий 12 были выделены особо. Это те созвездия, которые пересекает траектория Солнца. Говорят, что эти 12 созвездий образуют Солнечный путь. Его еще называют зодиаком, что означает «пояс животных». Почему животных — понятно. Каждое созвездие — это определенное животное или мифический персонаж. Исключение составляет созвездие Весы. Таким образом, внутри полосы зодиакальных созвездий находится эклиптика. Луна и планеты при движении по звездному небу также проходят по этому «поясу животных» — зодиаку.

Pис. 56. Участок неба, принадлежащий созвездию Ориона

Созвездия, которые видимы ночью, постепенно сменяют друг друга в течение года. Причина та же, по которой Солнце за год совершает полное круговое путешествие по всему небу. Надо иметь в виду, что современные зодиакальные созвездия не одинаковы по величине. Поэтому Солнце проводит в каждом созвездии зодиака разное время. Мало того, эклиптика в действительности медленно скользит по небесной сфере. Поэтому в настоящее время путь Солнца — зодиак проходит еще через одно — тринадцатое созвездие. Это созвездие Змееносец.