Звёзды ковша Большой медведицы

Звёзды ковша Большой медведицы

Семизвездие ковша Большой медведицы необыкновенно популярно благодаря своему навигационному применению — ничто другое нам не укажет так просто направление на Полярную звезду, а вместе с ней — где находится север. Ну, и образ Медведицы — он для нас в какой-то мере сакральный, хотя с легендой об этом созвездии знакомы далеко не все.

Еще его называют “Большой ковш”, как бы намекая, что есть еще и “Малый”, незримо кивая в сторону созвездия Малой медведицы. Но на небе есть “ковши” и побольше. Поэтому вряд ли стоит быть с Медведицей столь фамильярным.

Каждая звезда в ковше наряду с обозначением греческими буквами имеет собственное имя:

α (альфа) — Дубхе
β (бета) — Мерак
γ (гамма) — Фекда (Фад)
δ (дельта) — Мегрец
ε (эпсилон) — Алиот
ζ (дзета) — Мицар
η (эта) — Бенетнаш (Алькаид)

Семь звезд ковша Большой медведицы — это еще не все созвездие, а лишь небольшая его часть. Он символизирует собой туловище и хвост. А есть еще голова, передние лапы, задние, и некое пространство между лап — оно довольно протяженное. Вообще, Большая Медведица — Ursa Major (по латыни) — весьма велико и является третьим по размеру на всем небосводе. В его границах можно насчитать 126 звезд, доступных невооруженному глазу. Правда считать надо не под фонарем в городском парке, а где-нибудь подальше, где совершенно темно.

Но сегодня я хотел поговорить именно о звездах ковша.И тому есть повод. В прошлой статье я рассказывал о двойной звезде с красивым именем Альбирео, относительно природы двойственности которой ученые спорят по сей день. Одни считают что оба компонента находятся примерно на равных расстояниях от нас, и довольно близки друг к другу. Другие склоняются к тому, что одна из звезд существенно дальше другой и их близость на небе лишь кажущаяся, а в космическом пространстве их разделяют многие световые годы, не позволяя силам тяготения объединить два этих светила в одну систему. И кто-то из моих читателей вспомнил по этому поводу похожую в чем-то пару звезд в Большой медведице — Мицар и Алькор. Обсуждая этот пример я внезапно наткнулся на очень интересные вещи, которыми не могу не поделиться.

Итак, пару слов о созвездиях вообще

Большинство звезд, объединенных в условные группы на небе, которые мы называем “созвездия”, между собой не связаны никак. Виной всему наше воображение, подобного которому, быть может, более ни у каких других существ во Вселенной нет. И встретив однажды братьев по разуму, рассказав им о созвездиях — что эти три звезды — это пояс Ориона, а эти четыре — квадрат Пегаса — несуществующего в природе крылатого коня, мы будем выглядеть странно, если не сказать — по-идиотски. Ведь никакой научной логики в этом нет. Более того, мы объединяем в одно созвездие порой звезды, до которых десяток-другой световых лет, и те, до которых многие тысячи… и даже наверняка среди них попадаются такие, которых уже нет в природе — умерли давно, да только до нас это еще не дошло.

Примерно так и говорят иногда, указывая в сторону ковша Большой Медведицы. Мне сегодня ровно это и сказали — эти звезды лишь на небе кажутся рядом, а на самом деле до каждой их них очень разное расстояние — до одних световые годы, до других — «миллионы световых лет».

Я пропустил мимо ушей эти “миллионы” (до звезд видимых глазом миллионы не бывают), но с остальным согласился. А потом решил проверить.

Сейчас давайте сфокусируем внимание на самом популярном месте ковша — на изломе его ручки, где мерцает довольно яркая звезда именуемая Мицар (конь), а рядом с ней заметно слабее звездочка — Алькор (всадник). Древние арабы не брали в лучники мужчин, которые не видели раздельно эти две звезды. Какой с них прок? — только стрелы переводить. Но и по сей день способность отчетливо видеть маленький Алькор рядом с ярким Мицаром — признак хорошего зрения.

Эти звезды разделены угловым расстоянием в 12 минут дуги — это чуть меньше половины лунного диска. Но субъективно кажется, что звездочки совсем рядом — для кого-то даже сливаются в одну. Для астрономов это очень много. Характерное расстояние между компонентами двойной системы не минуты дуги, а секунды и доли секунд дуги. То есть — на два-три порядка меньше. Вот тогда есть шанс, что эти звезды гравитационно связаны и вращаются в едином хороводе. А столь далекие друг от друга, как Мицар и Алькор, астрономы не называют двойными. для таких примеров есть другой термин — широкие пары. И чаще всего — в подавляющем большинстве случаев — они оптические. То есть, связи между ними нет.

Практически всю историю астрономии Мицар и Алькор считались оптической парой. Но относительно недавно их статус изменился.

Давайте разберем их ситуацию

До более яркого Мицара расстояние 78 световых лет. До более тусклого Алькора — 81 световой год. Учитывая совпадающее направление можно быстро понять — эти звезды разделены расстоянием в 3 световых года.

Много! Очень много для двойной звезды!

Правда в русской Википедии утверждается, что расстояние это вдесятеро меньше — 0,3 световых года, но при этом указаны те же базовые ориентиры дальности — 78 и 81 световой год. Примем худший вариант. Он честнее.

Могут ли звезды разделенные промежутком в 3 световых года быть гравитационно связанной парой?

Это зависит от того, каковы массы звезд.

Солнце и тройная система Альфа Центавра разделены несколько большим расстоянием — 4,4 световых года, и физически связанными не считаются. Но это все маломассивные звезды. Пределы гравитационного влияния Солнца ограничены сферой радиусом 1 световой год — условно, конечно. Но это неплохой ориентир для оценочных представлений.

Что нам известно о массах Алькора и Мицара?

Вот тут самое время вспомнить, что произнося эти два имени мы говорим не о двух, а сразу о шести звездах. Алькор сам по себе оказался тесной двойной звездой. А Мицар даже 4-кратной и легко разделяется на двое уже в небольшую подзорную трубу. Нас же будет интересовать суммарная масса всей этой удивительной звездной системы.

Каждый из 4-х компонентов звезды кратной системы Мицар вдвое массивнее Солнца, а масса Алькора с его спутником — еще более двух солнечных масс.

Итого мы имеем звездную систему в 10 раз превышающую по массе Солнце. Характерный радиус гравитационного влияния будет корень квадратный из отношения масс.

Корень из десяти — это более трех.

И оказывается, что даже если Мицар с Алькором разделены дистанцией в 3 световых года, физическое взаимодействие между ними быть должно. Это подтверждается еще и совпадающими направлениями движения в пространстве — Мицар и Алькор летят параллельно — не разлетаются прочь, а идут в ногу.

Насколько это редкий случай?

Не редкий. Посмотрите на соседнюю звезду — Алиот (эпсилон Большой медведицы) — рядом с ней тоже есть слабенькая звездочка — 78 UMa. Не так рядом, как Алькор с Мицаром — между ними 1 градус, и это впятеро больше. Но в том-то все и дело, что в пространстве эта пара развернута иначе, и слабый компаньон Элиота (к сожалению без имени) не прячется позади него в трех световых годах, а находится на том же плане. И оказывается, что эти две звезды разделены расстоянием менее полутора световых лет. И вероятно тоже гравитационно связаны. Сумма масс этой системы вполне это допускает.

А что же остальные звезды ковша?

Вот тут мы и пришли к самому интересному. Большинство звезд этого астеризма (кроме крайних) удалены от нас на одно и тоже расстояние. и как они видны в проекции на небесную сферу — виде плоского силуэта ковша, так и в реальном трехмерном пространстве расположены будто нарисованы на плоскости.

Это уникальный пример, когда группа звезд не теряет фигуру при изменении точки зрения, а продолжает оставаться тем же образом, даже если смотреть на него с обратной стороны — будет просто зеркальным, то тем же самым ковшом.

До пяти из семи ярких звезд ковша Большой Медведицы одно и то же расстояние

80 световых лет. И только Дубхе с Бенетнашем несколько дальше — 123 и 100 световых лет, что по межзвездным масштабам тоже не критически отличается.

Звезды ковша оказались не только равноудалены от Солнца, но и еще обладают схожими физическими характеристиками — одного возраста и химического состава, схожие по массам и светимостям, — самое интересное — летят группой в одном и том же направлении.

Когда мы видим ковш Большой медведицы, то наблюдаем огромное — раскинувшееся на половину созвездия — рассеянное звездное скопление, состоящее из светил, которые около 300 миллионов лет назад родились в одном районе пространства и теперь дружно пересекают Галактику. Большинство звезд Большой медведицы — сестры. В это скопление входят не только яркие звезды Ковша — некоторые звезды в голове небесного зверя и в его лапах тоже участвуют в этом синхронном полёте.

Но не все, конечно.

Есть звезды, чье положение на небе — тонкая ирония Вселенной.

Давайте еще раз посмотрим на Мицар с Алькором

В бинокль, трубу или небольшой телескоп между звезд этой пары (несколько ниже середины на этом фотоснимке) можно заметить “крохотную” звездочку 8-й звездной величины. Удивительно, но вплоть до начала XVIII века никто из астрономов не обращал на нее внимания, хотя она всегда была на самом видном месте. И только Иоганн Либкнехт узрев её однажды при наблюдении Алькора и Мицара, был уверен, что никогда ранее здесь не было этого светила, и потому решил, что открыл новую планету. Даже дал ей имя — Sidus Ludoviciana — Звезда Людовика (в честь короля, конечно). Но продвижение по службе сорвалось — это оказалась обычная звездочка, коих на небе миллионы, а никакая не планета. Впрочем, название прижилось. А внимание к этой звезде сохранилось. теперь мы знаем, что на самом деле она находится вчетверо дальше Мицара с Алькором, является звездой довольно преклонного возраста, так как практически весь водород в ее недрах уже выгорел, и сейчас начинает гореть гелий, а значит звезда начнет распухать и когда-нибудь сбросит свою оболочку, оставив в этом месте красивую планетарную туманность. Правда Алькор с Мицаром к тому времени уже улетят и на фоне этой туманности наблюдаться не будут. Кто знает, может быть их место займет какая-нибудь другая — не менее интересная звезда.

В завершении оставляю музыкальный сюрприз — всем, кто дочитал до этого места. Композиция посвященная двум звездам — Алькору и Мицару — из моего альбома «Звёздный мост».

Где находятся Мицар и Алькор?

В созвездии Большой Медведицы вторая звездочка в изгибе ручки Большого Ковша – Мицар. Бледноватый напарник последней – это Алькор. Их также именуют Конем и Всадником. Как далеки они от нас? Находятся ли они близко друг другу или мы видим лишь оптическую иллюзию? То есть одна звезда может быть ближе к Земле, а другая намного дальше. С другой стороны, если между ними небольшое расстояние, тогда можно говорить о силе взаимного притяжения наподобие той, что существует в Солнечной системе. Эти и многие другие вопросы терзали умы астрономов столетиями, пока не настал аэрокосмический век, раскрывший многие доселе неизвестные тайны.

Нахождение звездной пары Мицара и Алькора на звездном небе (Ковш Большой Медведицы)

Любительский рисунок пары Мицар и Алькор. Зарисовка, сделанная при наблюении в 16-дюймовый рефлектор на увеличении 260х. Желтая звезда между Мицаром и Алькором — Sidus Ludoviciana (Звезда Людвига). Источник: Iain P./CloudyNights.com

Наблюдения Мицара в телескоп

Лучше всего смотреть на Мицар и Алькор в телескоп при минимальном увеличении, потому что можно сразу оценить великолепие картины, которая открывается при взгляде на них в составе с окружающими звездами. Цвет звезд – алмазно-белый или «светло-изумрудный». Угловое расстояние между ними составляет 708,55″ или 11,8′. При наблюдении в телескоп Мицар виден как двойная звезда, состоящая Мицар А и Мицар В . Последняя имеет звёздную величину 4,0 и спектральный класс A7, расстояние между Мицаром A и Мицаром B – 380 а. е. (15 угловых секунд), период обращения — несколько тысяч лет.

Точные измерения, проведенные в 2009 году астрономами Рочестерского университета, подтвердили, что звезда Мицар (ζ UMa) и ее «Всадник» находятся физически близко друг к другу в составе системы из 6 звезд. А вот звезда Людвига (Sidus Ludoviciana) , расположенная в одном поле зрения между Алькором и Мицаром, но не входящая в их систему, служит ярким примером оптической иллюзии или оптического спутника.

Конь и Всадник в войне последователей Коперника и Птолемея

Сегодня никого не удивляет то, что Земля движется по орбите вокруг Солнца, но 400 лет назад все было иначе. Теории о трех китах уже не было, но научное сообщество продолжало верить в то, что Земля – центр Вселенной или хотя бы Солнечной системы. Галилей (ярый сторонник прогрессивной теории Коперника) попытался низвергнуть представления Птолемея о мироздании, используя интересный факт. Закройте один глаз при просмотре данного текста, а затем посмотрите другим. Текст сдвинулся, не так ли?! Точно так же при смещении точки наблюдения, зная расстояние между ними, называемое базой, и угол смещения наблюдаемого объекта, можно вычислить расстояние до указанного объекта. На практике, если Земля стоит неподвижно, никакой достаточной базы не будет, но если она движется по орбите, то через полгода база будет достаточной для определения расстояния до звезд на основе угла смещения. При этом небольшое смещение звезды на небе при описываемом методе астрономы называют параллаксом. Галилей взял пару звезд – Мицар и Алькор . Он логично предположил, что более тусклая звездочка должна лежать дальше, а яркая ближе. Соответственно, логично предположить, что параллакс последней будет больше. Осталось только измерить расстояние между ними с интервалом в полгода. Это куда проще, чем рассчитывать смещение отдельной звезды. Бенедетто Кастелли слегка доработал идею, добавив к измерениям упомянутую нами звезду Людовика, так как она образовывала вместе с Алькором и Мицаром почти правильный равнобедренный треугольник, поэтому любое угловое смещение можно было запросто определить. Именно тогда обнаружилось, что Мицар состоит из двух звезд. Лучшей пары для определения параллакса нельзя было придумать. Неточность приборов того времени и мнение, что пара звезд была оптической, а не физической обрекли на провал все попытки Галилея и других доказать правоту Коперника. Ведь рядом находящиеся звезды всегда показывают одинаковые параллаксы. Только формулировки законов Ньютона помогли наконец разобраться в сути вопроса до конца.

Череда неурядиц с определением астрономических параметров рассматриваемой пары звезд не в последнюю очередь были связаны с неточным определением их размеров. Астрономы прошлого логично предполагали, что достаточно взять для сравнения Солнце и на основе его размеров определять удаленность звездочек. Но им было невдомек, что видели они не диски далеких звезд, а чаще различные оптические искажения в телескопе или кружки Эйри – дифракционные диски, которые возникали на пределах разрешения телескопов. Наблюдатель мог видеть просто рассеяние яркого света, которое надо было убирать с помощью специальной бленды. На самом деле все, что реально можно было различить в самые передовые телескопы того времени – это небольшие светящиеся точки.

Лишь к XIX веку обнаружили физическую связь между многими двойными звездами и научились определять параллаксы. В это время научное сообщество впервые осознало истинные масштабы Вселенной. Сегодня же известно, что Мицар и Алькор находятся на расстоянии около 80 световых лет от Земли. Они летят в пространстве примерно в одном направлении вместе с еще четырьмя яркими звездами ковша Большой Медведицы. На небе звезды разделяет почти 12 угловых минут. Подсчитано, что на самом деле расстояние между звездами составляет десятки тысяч астрономических единиц!

Для справки: 1 а.е. равна среднему расстоянию между Землей до Солнцем, то есть примерно 150 млн км.

Алькор В» desc=»Фотография Алькора В. Алькор А — черный круг. Цена деления шкалы — угловая секунда, эквивалент 25 а.е. По данным University of Rochester, работа группы астрономов под руководством Эрика Мамажека

Интересно, что Мицар был не только первой из обнаруженных в телескоп двойных звездочек, но еще и стал первой двойной звездой, которую сфотографировали еще в середине XIX столетия. В конце концов, как уже упоминалось ранее, недавно число обнаруженных звезд в системе Мицар – Алькор было доведено до 6, что и обеспечило достоверную доказательную базу гравитационной связи Коня и Всадника. Это было необходимо, так как ранее считалось, что суммарной массы звезд в этой системе недостаточно для удержания их на орбите. Обнаружился же спутник у Алькора – Алькор B, который располагается в одной угловой секунде от основной звезды. Для этого понадобился 6.5-метровый телескопа MMT с инфракрасной камерой, расположенный в Аризоне. Суммарно открытие типичного красного карлика доводит общую массу системы до 9 солнечных масс.

Есть предположение — дальнейшее развитие науки и техники приведет к еще более завораживающим открытиям, что обязательно будет отражено на нашем ресурсе.

Созвездие Большой Медведицы

На самом деле названия звезд с арабского переводятся не как «всадник» и «лошадь». Мицар означает «кушак», а Алькор – «забытая».

Во многих культурах находятся повествования об использовании Алькора для определения качества зрения будущих воинов. В Древнем Египте – в личные войска фараона, у арабов, греков и римлян – в лучники. В Японии человек, не различающий соседку Мицара, считался стариком, и значит – ему пришло время готовиться к смерти.

Но увидеть Алькор совсем не так уж и сложно, как утверждали древние, для этого не требуется исключительное зрение. А вы видите всадника на Мицаре?

Похожие статьи

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!