ЗАЧЕМ ФОТОГРАФИРУЮТ ЗВЕЗДЫ И ПЛАНЕТЫ?

Энциклопедии » Земля и космос
ЗАЧЕМ ФОТОГРАФИРУЮТ ЗВЕЗДЫ И ПЛАНЕТЫ?

Фотография была изобретена французами Жозефом Ньепсом и Луи Дагером в сороковых годах XIX века. В 1841 году был сделан первый снимок, или как его тогда называли, дагерротип Луны. Затем стали систематически фотографировать Солнце, планеты, звезды. В 1874 году был опубликован первый подробный фотоатлас Луны.

В конце прошлого века в практику астрофотографии вошли фотопластинки большой чувствительности, а в 1891 году французский физик Габриель Липман изобрел цветную фотографию.

Специальные фотокамеры, с помощью которых делали снимки небесных тел, называют астрографами.

Фотография привлекает астрономов тем, что позволяет накапливать световую энергию, идущую от небесных тел. Глаз такой способностью не обладает. Сколько ни смотри на небо, в конце наблюдения увидишь столько же звезд, сколько и в начале. Скорее даже меньше, так как, из-за утомления глаз постепенно зоркость их притупляется. А фотопластинка — наоборот, чем больше экспозиция, тем более слабые звезды получаются на снимке.

Другое свойство фотографии — момен-тальность. На снимке можно зафиксировать явления, которые совершаются так быстро, что глаз не успевает их как следует рассмотреть. Например, метеоры, их детали видны только на фотографиях.

С помощью фотоснимка открывают незнакомые кометы, спутники, астероиды или новые звезды. По фотографиям изучают колебания блеска звезд, их смещения на небосводе из-за собственного движения в пространстве. Фотоснимки Солнца во время затмения дают возможность изучать атмосферу нашего светила.

Глаз не может сосредоточиться сразу на всех деталях, а фотопластинка фиксирует всю панораму явления.

ПОЧЕМУ МЕНЯЕТСЯ ВИД ЗВЕЗДНОГО НЕБА В ТЕЧЕНИЕ ГОДА?

Энциклопедии » Земля и космос
ПОЧЕМУ МЕНЯЕТСЯ ВИД ЗВЕЗДНОГО НЕБА В ТЕЧЕНИЕ ГОДА?

В разные времена года по вечерам можно наблюдать разные созвездия. Отчего это происходит?

Солнце, как показывают наблюдения, не только движется вместе со всеми звездами в течение суток, восходя на востоке и заходя на западе, но еще и медленно перемещается среди звезд в обратном направлении, т.е. с запада на восток, переходя из созвездия в созвездие. То созвездие, в котором в данный момент находится Солнце, мы наблюдать не можем, так как оно восходит вместе с Солнцем и движется по небу днем, т.е. тогда, когда звезды не видны. Солнце своими лучами "гасит" звезды не только того созвездия, где оно находится, но и все другие. Поэтому наблюдать их нельзя. Путь, по которому Солнце перемещается среди звезд в течение года, называется эклиптикой. Он проходит по двенадцати так называемым зодиакальным созвездиям, в каждом из которых Солнце ежегодно бывает приблизительно по одному месяцу.

Годичное движение Солнца среди звезд — кажущееся. На самом деле движется сам наблюдатель вместе с Землей вокруг Солнца, поэтому и кажется, что Солнце переходит из одного созвездия в другое. И если мы будем в течение года по вечерам наблюдать звезды, то обнаружим, что вид звездного неба постепенно изменяется. Мы сможем познакомиться с созвездиями, видимыми в различное время года.

ОДИНАКОВЫЕ ЛИ ПУТИ СОВЕРШАЮТ ЗВЕЗДЫ ПО НЕБУ?

Энциклопедии » Земля и космос
ОДИНАКОВЫЕ ЛИ ПУТИ СОВЕРШАЮТ ЗВЕЗДЫ ПО НЕБУ?

Наблюдая за движением звезд, мы заметим, что звезды в восточной, части неба, т.е. слева от небесного меридиана, поднимаются над горизонтом. Пройдя через небесный меридиан и попав в западную часть неба, они начинают опускаться к горизонту. Значит, когда они проходили через небесный меридиан, то в этот момент достигли своей наибольшей высоты над горизонтом. Астрономы называют наивысшее положение над горизонтом верхней кульминацией данной звезды. Самое низкое положение над горизонтом называется нижней кульминацией. Астрономы поделили все звезды по виду их небесных движений на три группы.

1. Звезды незаходящие. Они, двигаясь вокруг полюса, никогда не заходят за горизонт, т.е.видны всю ночь, и в течение всего года у них можно наблюдать верхнюю и нижнюю кульминации.

2. Звезды восходящие и заходящие, у них видна только верхняя кульминация.

3. Звезды невосходящие, невидимые, все время находящиеся за горизонтом.

Если путешествовать по Земному шару вдоль меридиана, то можно заметить, как меняются суточные пути звезд на небесной сфере. Допустим, мы находимся на Северном полюсе. Все звезды северного полушария будут описывать круги по небу вокруг полюса мира и будут незаходя-щими в течение всей долгой (в полгода) полярной ночи. А теперь будем двигаться на юг. В умеренных широтах часть звезд не заходит за горизонт — это звезды, принадлежащие группе околополярных созвездий, другая часть звезд восходит и заходит. А если мы попадем на экватор, то там все звезды восходят и заходят перпендикулярно плоскости горизонта. Каждая звезда проходит над горизонтом ровно половину своего пути. Ось мира расположена в плоскости горизонта. Наблюдатели на экваторе при условии хорошей видимости в принципе могли бы видеть все звезды, если бы ночь длилась все 24 часа и не восходило бы Солнце.

КАКАЯ ЗВЕЗДА САМАЯ ЯРКАЯ?

Энциклопедии » Земля и космос
КАКАЯ ЗВЕЗДА САМАЯ ЯРКАЯ?

Всего на небе находится 20 наиболее ярких звезд. Несколько особенно ярких звезд по своему блеску превышают блеск звезд 1-й звездной величины. Для этих звезд пришлось ввести отрицательные звездные величины. Для точного обозначения яркости звезд приходится прибегать к дробям. Самая яркая звезда северного полушария неба — Бега — имеет блеск 0,1 звездной величины, а самая яркая звезда всего неба — Сириус — имеет блеск минус 1,3 звездной величины.

Для всех звезд, видимых невооруженным глазом, и для многих более слабых точно измерена их звездная величина, Сириус более чем в 1000 раз ярче любой самой слабой звезды, которую можно наблюдать на небе.

В обычный театральный бинокль хорошо видны звезды до 7-й звездной величины, в призменный полевой бинокль — до 9-й звездной величины, в телескоп же видны и более слабые звезды. В современные телескопы можно наблюдать звезды до 18-й звездной величины. На фотографиях, снятых с помощью крупнейших телескопов, можно увидеть звезды до 23-й звездной величины. Они в 6 000 000 раз слабее по блеску самых слабосветящихся звезд, которые мы видим невооруженным глазом.

И если невооруженному глазу доступно всего лишь 3000 видимых над горизонтом звезд, то в самые мощные современные телескопы можно наблюдать миллиарды звезд.

ПОЧЕМУ ЗВЕЗДЫ СВЕТЯТ ПО-РАЗНОМУ?

Энциклопедии » Земля и космос
ПОЧЕМУ ЗВЕЗДЫ СВЕТЯТ ПО-РАЗНОМУ?

Долгое время думали, что звезды светят по-разному потому, что расположены от нае на разных расстояниях и чем больше расстояние до звезды, тем меньше ее яркость. Однако выяснилось, что даясе если бы звезды находились на равных расстояниях от Земли, то имели бы различный видимый блеск. Видимый блеск звезды зависит не только от расстояния, но и от температуры звезды, размеров ее поверхности. Астрономы сравнивают звезды, используя специальную единицу измерения — абсолютную звездную величину. Она позволяет вычислить истинное излучение звезды. Например, чтобы сравнить светимость двух разных источников света, их надо поместить на одинаковом расстоянии от точки наблюдения, с помощью прибора (фотометра) измерить величину их излучения и затем сравнить. Наше Солнце — самая яркая звезда на небе, так как это ближайшая к нам звезда. Видимый блеск Солнца превосходит блеск любой звезды. Но если бы Солнце и другие звезды поместить на стандартное расстояние, то оказалось бы, что Солнце далеко не самая яркая звезда. В астрономии всегда необходимо отличать видимое, кажущееся от действительного, истинного. Расчеты показывают, что, например, Солнце по видимому блеску превосходит Полярную звезду в 370 000 000 000 раз, но действительная светимость звезды больше солнечной в 4570 раз, т.е. если бы Полярная и Солнце находились от Земли на одинаковом расстоянии, то Полярная светила бы ярче Солнца в 4570 раз. Светимость звезд зависит от их размеров и температуры.

МОЖНО ЛИ ДОЛЕТЕТЬ ДО ЗВЕЗД?

Энциклопедии » Земля и космос
МОЖНО ЛИ ДОЛЕТЕТЬ ДО ЗВЕЗД?

До Плутона — самой дальней планеты Солнечной системы космический аппарат летит немногим больше десяти лет. А можно ли долететь до Большой Медведицы или Кассиопеи? Долететь до созвездий невозможно. Каждое созвездие — это тот участок неба, который виден с Земли. Из-за очень большого расстояния нам кажется, что звезды расположены рядом. На самом деле звезды, входящие в одно созвездие, находятся на разных расстояниях от Земли. Эти расстояния огромны, и поэтому звезды при приближении к ним будут расступаться, как деревья в лесу. А если вы захотите долететь до звезды? Теоретически это возможно. Но с какой же скоростью надо двигаться и сколько лет добираться, например, до Сириуса? Если со скоростью света (300 000 км/с, самой большой скоростью в природе), то потребуется почти девять лет. А до Веги — 27. А до Полярной звезды расстояние пятьсот световых лет, т.е. луч света от Полярной звезды к Земле летит 500 лет. Это значит, что если эта звезда потухнет, то на Земле узнают об этом через 500 лет, а сейчас мы видим ее такой, какой она была 500 лет назад.

В настоящее время не придумали еще таких летательных аппаратов, которые смогли бы мчаться со световой скоростью или близкой к ней. Если придумать способ двигаться со скоростью света, то полет к звездам будет возможен.

ДАЛЕКО ЛИ ДО ЗВЕЗД?

Энциклопедии » Земля и космос
ДАЛЕКО ЛИ ДО ЗВЕЗД?

ДАЛЕКО ЛИ ДО ЗВЕЗД?


При наблюдении за какой-нибудь звездой с двух противоположных точек земного шара практически невозможно заметить различия в направлениях на звезду. Звезды находятся от Земли во много раз дальше, чем Луна, планеты, Солнце. Определить расстояние до ближайшей к нам звезды удалось русскому ученому В.Я.Струве. Это было более ста лет назад. Для этого ему пришлось наблюдать ее не с концов земного диаметра, а с концов прямой линии, которая в 23600 раз длиннее. Где же он мог взять такую прямую линию, которая на земном шаре не может уместиться? Оказывается, эта линия существует в природе. Это диаметр земной орбиты. За полгода земной шар перенесет нас на другую сторону от Солнца. Зная диаметр земной орбиты (а он вдвое больше среднего расстояния до Солнца), измерив углы, под которыми наблюдается звезда, можно вычислить расстояние до нее.

Самые близкие к нам звезды — Проксима Центавра и Альфа Центавра — находятся в 270 000 раз дальше от Земли, чем Солнце. Лучу света от этих звезд приходится лететь до Земли 4,5 года.

Расстояния до звезд огромны и измерять их километрами неудобно. Получается слишком большое число километров. И ученые ввели более крупную единицу измерения: световой год. Это такое расстояние, которое свет проходит в течение одного года.

Во сколько раз эта единица измерения больше, чем километр? 300000 км/с надо умножить на число секунд в году. Получим приблизительно 10 триллионов километров. Значит, один световой год больше одного километра в 10 триллионов раз (10 000 000 000 000).

Звезды могут находиться от нас на расстояниях, равных десяткам, сотням, тысячам световых лет и более.

ЗВЕЗДЫ — ЭТО ТОЖЕ СОЛНЦА

Энциклопедии » Земля и космос
ЗВЕЗДЫ — ЭТО ТОЖЕ СОЛНЦА

Первым человеком, который понял, что все звезды — это тоже солнца, был итальянский ученый Джордано Бруно. Если бы можно было покинуть Солнечную систему и приблизиться к звездам, то мы бы убедились, что они представляют собой самосветящиеся газовые шары. Есть среди них сходные с Солнцем и размерами, и температурой поверхности, и цветом, зависящим от температуры. Но есть звезды, которые отличаются от Солнца — гиганты и сверхгиганты; или звезды, которые по размерам уступают не только Земле, но и Луне — карлики. У нашего Солнца, рядовой звезды, есть планетная система. Является ли оно исключительной звездой, или у других звезд тоже есть свои системы планет? Таких звезд, как наше Солнце, очень много, поэтому, возможно, и многие другие звезды обладают своими семействами планет. К сожалению, даже в самые большие телескопы невозможно рассмотреть планетные системы у самых близких звезд. Обнаружить другие планетные системы пока не удается и с помощью радиолокаторов. Открытие других планетных систем помогло бы лучше понять не только, как произошла наша Солнечная система, но и как возникла и развивалась в ней жизнь, поэтому ученые не прекращают свои исследования.

КАК ЛЮДИ НАУЧИЛИСЬ РАЗЛИЧАТЬ ЗВЕЗДЫ?

Энциклопедии » Земля и космос
КАК ЛЮДИ НАУЧИЛИСЬ РАЗЛИЧАТЬ ЗВЕЗДЫ?

Давным-давно люди в разных уголках Земли дали имена самым ярким и притягательным звездам. Невооруженным глазом видно, что звезды различны по своему видимому блеску. Астрономы условились разделять звезды по звездным величинам. Впервые понятие звездной величины было введено древнегреческим ученым Гиппархом. Звезды, имеющие одинаково яркий блеск, относятся к одной и той же величине. Самыми яркими являются звезды 1-й величины. Те из звезд, которые по своему блеску в 2,5 раза слабее звезд 1-й величины, получили название звезд 2-й величины. К звездам 3-й величины относятся те звезды, которые в 2,5 раза слабее звезд 2-й величины, и так далее. Самые слабые из звезд, доступные невооруженному глазу, были причислены к звездам 6-й величины. Нужно помнить, что звездная величина указывает не на размеры звезд, а только на их видимый блеск.

Можно классифицировать звезды по их цвету. Если внимательно присмотреться, то можно заметить, что звезды имеют оттенки. Одни из них голубые, другие желтые, оранжевые, белые, красные. Ученые выяснили, что цвет звезды связан с температурой ее поверхности, нашли законы, по которым устанавливается эта связь. По виду излучаемого света, идущего от звезды, с помощью специальных приборов ученые-астрофизики могут составить "портрет" любой звезды, описать ее характеристики, важнейшей из которых является температура.

ПОЧЕМУ РАЗБЕГАЮТСЯ ГАЛАКТИКИ?

Энциклопедии » Земля и космос
ПОЧЕМУ РАЗБЕГАЮТСЯ ГАЛАКТИКИ?

Астрономы обнаружили, что почти все галактики во Вселенной разбегаются друг от друга. Нашли этому явлению только одно объяснение: расширение Вселенной. Но одного расширения мало. Вселенная должна иметь к тому же определенную форму. Воспользуемся в качестве модели Вселенной воздушным шариком. Если на его поверхности нарисовать фломастером точки, а потом надуть шарик еще больше, то обнаружим кое-что интересное: все точки будут удаляться друг от друга! Ни одна не приблизится к другой. Большинство астрономов согласны с теорией, представляющей Вселенную как очень толстую оболочку надутого шара. Много миллиардов веков назад, полагают ученые, Вселенная была меньше и плотнее, галактикам еще предстояло появиться из туманностей "дозвездного" вещества. Тогда вся материя Вселенной была сверхплотной и существовала в виде так называемого первичного огненного шара. Скорее всего, как утверждают астрономы, началом Вселенной был так называемый "большой взрыв" уплотненной до невероятных пределов материи, после чего началась экспансия (расширение) Вселенной, возникновение в огне ядерных реакций отдельных галактик, а в них звезд, появление солнечных систем, планет, жизни на планетах. Расширение Вселенной продолжалось многие миллиарды лет, но, по всей вероятности, оно однажды прекратится и постепенно перейдет в сжатие. Наиболее правдоподобной представляется теория пульсирующей Вселенной: сжатия и расширения сменяют друг друга. Описанная модель не исключает других, не зависящих друг от друга, вселенных... Возможно, будущее принесет новые данные на эту тему. До сих пор астрономам не удалось обнаружить границу нашей Вселенной, хотя с помощью очень мощных телескопов они и "добрались" до необозримых далей, для достижения которых свету потребуется 10 млрд. лет. Размеры и возраст Вселенной не сравнимы с величиной и возрастом Земли. Она — всего лишь маленькая пылинка во вселенских просторах.

ЧТО ТАКОЕ МЕТАГАЛАКТИКА?

Энциклопедии » Земля и космос
ЧТО ТАКОЕ МЕТАГАЛАКТИКА?

ЧТО ТАКОЕ МЕТАГАЛАКТИКА?


Метагалактикой называют видимую часть Вселенной, т.е. те объекты, которые можно наблюдать с помощью оптических и радиотелескопов. По приблизительной оценке ученых, в обозримом пространстве Вселенной около 100 млрд. галактик. Впервые количественным изучением распределения галактик на небе занимался американский ученый Э.Хаббл. Он пришел к выводу, что галактики подобно звездам образуют группы и скопления. Например, наша Галактика имеет галактики-спутники Большое и Малое Магеллановы облака. Вместе с галактикой Туманность Андромеды они образуют Местную группу (систему галактик), В ней насчитывают около 35 галактик. Они взаимодействуют друг с другом посредством гравитационных сил и движутся вокруг общего центра.

Ближайшее к нам скопление галактик находится в созвездии Девы, крупное скопление галактик находится в созвездии Волосы Вероники. Несколько десятков крупных скоплений галактик образуют сверхскопления. Галактики в сверхскоплениях распределены таким образом, что напоминают сетку, состоящую из отдельных ячеек. В середине ячеек галактик почти нет, они располагаются по границам ячеек.

Расстояния до галактик определяют по переменным звездам-цефеидам, или по ярчайшим звездам, а также по спектрам. У нескольких тысяч галактик измерены расстояния. Они оказались расположены на таком большом расстоянии от нас, что их свет идет около 10 млрд. лет. Ближайшие к нам галактики — Магеллановы облака расположены на расстоянии около 150000 световых лет, а Туманность Андромеды в десять раз дальше. Большинство галактик выглядят в телескоп как маленькие туманные пятнышки. Невооруженным глазом можно увидеть три галактики, ближайшие к нам: Туманность Андромеды в Северном полушарии, Большое и Малое Магеллановы облака в Южном полушарии неба. Их открытие произошло во время кругосветного плавания Магеллана. Они действительно похожи на два облачка, отделившиеся от Млечного Пути.

НАША БЛИЖАЙШАЯ ГАЛАКТИЧЕСКАЯ СОСЕДКА

Энциклопедии » Земля и космос
НАША БЛИЖАЙШАЯ ГАЛАКТИЧЕСКАЯ СОСЕДКА

НАША БЛИЖАЙШАЯ ГАЛАКТИЧЕСКАЯ СОСЕДКА


Человек шаг за шагом познает окружающий его мир. С тех пор как люди научились строить различные телескопы, запускать космические корабли, создавать орбитальные станции, оснащенные точными приборами и компьютерами, они смогли многое узнать о том, как устроена наша Солнечная система, наша Галактика, Вселенная.

Ниже созвездия Кассиопеи можно увидеть небольшое туманное пятнышко. Много лет думали, что это облако газа или скопление звезд, находящееся где-то недалеко от нас. Оказалось, что туманность в созвездии Андромеды — это другая Галактика, соседняя с нашей. Как и наша Галактика, она состоит из миллиардов звезд, из звездных скоплений, облаков, газа и пыли, потухших звезд, планет. Свет от нашей "галактической соседки" мчится к нам два миллиона триста тысяч лет. Вот какое расстояние между галактиками! А 150 млн. км от Земли до Солнца свет проходит за 8 минут.

Наша Галактика, Туманность Андромеды, другие галактики образуют Местную группу (или систему) галактик. Как множество городов составляют страну, так скопления и сверхскопления галактик составляют нашу Вселенную. Ученые выяснили, что Вселенная имеет так называемую ячеистую структуру: по своему строению она напоминает пчелиные соты, или губку, или мыльную пену, где гигантские ячейки образованы скоплениями галактик.