Владимир Гетман - Внуки Солнца

Однако для нас с вами Никея интересна тем фактом, что здесь более двух тысяч лет назад родился блестящий астроном по имени Гиппарх. Покинув родной город, он отправился в долгое путешествие по суше и по морю и наконец обосновался на острове Родос в Эгейском море и с этого момента посвятил свою жизнь беззаветному служению науке.

Наследие его многообразно, хотя от него не осталось почти никаких рукописных трудов. Именно Гиппарх дал теоретическое объяснение неравенства четырех времен года на Земле, ввел географические координаты, определил параллакс Луны и расстояние до нее, усовершенствовал тригонометрию.

Обнаружение Новой звезды в 134 году до н. э. в созвездии Скорпиона, отсутствовавшей в имевшихся звездных каталогах, побудило Гиппарха к созданию нового каталога. Около 1000 звезд занес в него великий астроном, и, кстати, это его творение в течение шестнадцати столетий считалось венцом такого рода работы! Труд над составлением каталога вылился еще в два выдающихся следствия. Первое — по разным каталогам положения некоторых звезд Гиппарх обнаружил, что расстояние от точек равноденствий до звезд медленно, но непрерывно меняется. Точками весеннего и осеннего равноденствий называются воображаемые точки пересечения на небесной сфере линий эклиптики и небесного экватора, происходящего ежегодно 20 или 21 марта и 22 или 23 сентября. Это поразительное явление носит название прецессии.

Второе — в ходе работы над каталогом великий грек придумал систему звездных величин, которой астрономы пользуются и по сей день.

Если блеск двадцати самых ярких звезд на небе сложить и сумму разделить на двадцать, т. е. определить средний блеск этих звезд, то он как раз будет соответствовать первой звездной величине (+1 m).

Звезда первой величины (1 m) (обычно в случае положительных звездных величин знак «+» опускается) в 2,512 раза ярче звезды второй величины (2 m), (в 2,512×2,512 = 6,31 раз ярче звезды третьей величины (З m), в 100 раз ярче звезды шестой величины (6 m) и т. д. Таким образом, каждая последующая звездная величина указывает на изменение блеска в 2,512 раза по сравнению с предыдущей.

Сам Гиппарх для проведения наблюдений имел в своем распоряжении один-единственный инструмент — острые глаза. Поэтому он мог систематизировать по блеску лишь доступные глазу звезды.

Звездные величины наиболее ярких небесных объектов отрицательны. Например, Арктур — ярчайшая звезда в созвездии Волопаса — имеет звездную величину (— 0,06 m), Сириус (созвездие Большого Пса) — (— 1,43 m), Юпитер — (— 2,4 m), Венера — (— 4,З m), Луна — (— 12 m), Солнце — (— 27 m).

Кстати, почему в системе звездных величин фигурирует такое некруглое число 2,512?

А просто так условились. Это оказалось очень удобным, потому что это число есть корень пятой степени из ста, 5√100, и его десятичный логарифм равен точно 0,4. Запомните, разница в 5 звездных величин означает отличие в блеске в 100 раз.

Звезды разного блеска создают разную освещенность в зрачках наших глаз, на эмульсиях фотопластинок, на катодах фотоэлектрических приборов. Попробуем более наглядно пояснить, что такое освещенность.

Представьте себе, что вы вечером заглянули в дневник, чтобы освежить в памяти последовательность завтрашних уроков, и в это время погас свет во всем микрорайоне. Вы зажигаете спичку и при ее свете с некоторым трудом различаете свои собственные записи. Досадуя на себя, вы достаете сразу три спички и зажигаете их, чиркнув одновременно тремя головками о коробок. Теперь прекрасно видны милые сердцу строчки, и вы с ужасом замечаете, что совершенно забыли подготовить задание по физике.

Итак, зажигая спички, вы обратили внимание, что одна спичка осветила страницу дневника слабее, чем три. А это значит, что три спички создали большую освещенность дневника, чем одна спичка.

Звезды ведут себя аналогично спичкам: более яркие создают большую освещенность, менее яркие — меньшую. Конечно, освещенность, создаваемая звездами, ни в какое сравнение не идет с освещенностью, которую создают зажженные спички. Автор одного рассказа написал о том, что герой, получив долгожданное письмо от любимой девушки, прочел его при свете сияющей Беги! Бега хоть и является самой яркой звездой в созвездии Лиры, тем не менее неспособна создать освещенность, достаточную для чтения писем, даже от любимых девушек.

Давайте выберем на небе две звезды. Одна, более яркая, имеющая звездную величину m 1пусть создает освещенность E 1, а другая, более слабая ( m 2), создает освещенность E 2. Тогда в соответствии с нашими рассуждениями о звездных величинах мы можем написать

E 1/ E 2 = 2,512 -(m 1-m 2) (1)

Возьмем для примера m 1= 1 m, а m 2 = 6 mи найдем отношение E 1/ E 2:

E 1/ E 2= 2,512 -(1-6)= 2,512 5= 100

Так и должно быть. Мы уже говорили, что разница в 5 звездных величин означает различие в блеске, или освещенности, в 100 раз.

Те из вас, кто уже знаком с десятичными логарифмами, могут прологарифмировать выражение (1):

lg ( E 1/ E 2) = — ( m 1 — m 2) lg 2,512 = — 0,4( m 1 — m 2) (2)

Отсюда можно найти разность звездных величин

m 1- m 2= — 2,5 lg ( E 1/ E 2) (3)

Множитель 2,5 образовался при делении 1 на 0,4.

Итак, после этого небольшого ликбеза вернемся к планете, открытой Пиацци. Вы помните, что блеск ее составлял всего 7 m. В то же время блеск Юпитера составляет (-2,4 m). Согласно формуле (1),

E 1/ E 2= 2,512 -(-2,4–7)= 2,512 9,4= 5757

Новая планета оказалась слабее Юпитера в 5757 раз, хотя расположена к нам намного ближе!

Становилось ясно, что планета имеет чрезвычайно малые размеры. Она была названа Церерой в честь древнеримской богини плодородия. По современным данным поперечник Цереры равен 1000 километров, т. е. в 13 раз меньше поперечника Земли и в 143 раза меньше поперечника Юпитера!

В 1802 году была открыта «сестра» Цереры Паллада, а еще через 2 года — Юнона, и еще через 3 года — Веста. Все эти планеты были названы астероидами — «звездоподобными», а пространство между орбитами Марса и Юпитера, в котором они обитают, поясом астероидов.

К 1860 году были открыты уже 62 астероида.

В начале 90-х годов прошлого столетия немецкий астроном Макс Вольф стал широко применять фотографию для поиска новых астероидов. Как он это делал?

Давайте вспомним, как работает телескоп. Труба телескопа наводится на объект, скажем, на ту самую Вегу. Чтобы наблюдать ее долгое время, в течение часа или двух, необходимо, чтобы объект все время находился в поле зрения телескопа. Это непросто сделать. Представьте себе, что вы катаетесь на карусели. Вы счастливы, но нет поблизости ни одного знакомого, кто мог бы оценить степень вашего «карусельного» счастья. Такая досада! И вдруг, о радость! Мимо идет ваш одноклассник, вы зовете его, но очень шумно и он не слышит. А карусель уносит вас по дуге, и вы, чтобы не потерять товарища из виду, поворачиваете голову в его сторону и усиленно машете ему рукой.