космічний горизонт

Одне з найдавніших понять сучасної астрономії, до сих пір не вийшло з ужитку, - це сузір'я. Саме слово «сузір'я» (лат. Constellatio) в прямому сенсі означає «колекція (або група) зірок». В астрономії цей термін зазнав певної еволюції і придбав своє остаточне значення порівняно недавно - менше століття тому.

Але вже багато тисяч років тому люди почали виділяти на нічному небі виразні групи зірок - астеризми, які допомагали запам'ятовувати узор зоряного неба і з його допомогою орієнтуватися в просторі і в часі. Саме астеризми стали попередниками сузір'їв. У побуті ми і зараз, як правило, називаємо сузір'ями лише найбільш яскраві, виразні, легко запам'ятовуються групи зірок. Досить довго і астрономи не замислювалися про точні межах сузір'їв, хоча і включали в них не тільки яскраві, але і навколишні їх тьмяні зірки. Однак з винаходом телескопа (XVII ст.) І особливо фотографії (XIX ст.) Виникла проблема: для вивчення виявилися доступні мільйони зірок, яким треба було давати позначення, що включають імена сузір'їв, а чітких меж сузір'їв не існувало. Тому астрономи вирішили поділити весь небосхил на майданчики з точно встановленими і легко відтворюваними межами, намагаючись при цьому не сильно відступати від історичної традиції.

Втім, у кожного народу були свої традиції поділу зірок на сузір'я. Помітно відрізнявся навіть кількість традиційних сузір'їв: у древніх європейців їх були десятки, у китайців - сотні. Очевидно, занадто великі сузір'я як небесні орієнтири не мають сенсу, а надто дрібні і численні важкі для запам'ятовування, та й яскравих зірок на всіх не вистачило б. Використовувані сучасними астрономами сузір'я в більшості своїй включають в себе яскраві зірки і носять назви, традиційні для європейської культури.

У сучасному розумінні сузір'я - це ділянка небесної сфери з усіма проектується на нього з точки зору земного спостерігача небесними об'єктами. Сучасні астрономи ділять все небо на 88 сузір'їв.

Межі між цими 88 сузір'ями проведені у вигляді прямих ламаних ліній по дугам небесних паралелей (це малі кола небесної сфери, паралельні небесному екватору) і кіл відміни (великі півкола, перпендикулярні екватора) в системі екваторіальних координат епохи 1875 г. Сучасні назви сузір'їв і їх межі були встановлені рішеннями Міжнародного астрономічного союзу (MAC) в 1922-1935 рр. Надалі ці межі і назви сузір'їв вирішено вважати незмінними.

Просторове положення зірок сузір'я Оріон. Справа знаходимося ми - спостерігачі.

Говорячи про сузір'ї, слід розуміти, що це не певна область в космічному просторі, а лише деякий діапазон напрямків з точки зору земного спостерігача. Тому неправильно було б сказати: «Космічний корабель полетів в сузір'я Пегас». Точніше буде сказати так: «Космічний корабель полетів в напрямку сузір'я Пегас». Зірки, що утворюють візерунок будь-якого сузір'я, розташовані від нас, як правило, на самих різних відстанях. Крім зірок в кожному сузір'ї можуть бути видні і дуже далекі галактики, і близькі об'єкти Сонячної системи - всі вони в момент спостереження відносяться до даного сузір'я. Але з часом небесні об'єкти можуть переміщатися з одного сузір'я в інше. Швидше за все це відбувається з близькими і швидко рухомими об'єктами: Місяць проводить в одному сузір'ї не більше двох-трьох діб, планети - від декількох днів до декількох років. Навіть деякі близькі зірки за останнє сторіччя перетинали межі сузір'їв, інші ж перетнуть їх в найближче - за астрономічними масштабами - час.

Зміни конфігурації зірок
ковша Великої Ведмедиці за
300 тис. Років в результаті
руху зірок в просторі.
а - 150 000 років тому
б - нині
в - через 150 000 років

Видима площа сузір'я визначається тілесним кутом, який воно займає на небі; зазвичай його вказують в квадратних градусах. Для порівняння: диски Місяця або Сонця займають на небі площу близько 0,2 кв. градуси, а площа всієї небесної сфери - близько 41 253 кв. град.

Назви сузір'їв дані на честь міфологічних персонажів (Андромеда, Кассіопея, Персей і т. П.) Або тварин (Лев, Дракон, Велика Ведмедиця і т. П.), На честь визначних об'єктів старовини або сучасності (Ваги, Жертовник, Компас, Телескоп , Мікроскоп і т. п.), а також просто за назвами тих предметів, які нагадують фігури, утворені яскравими зірками астеризму (Трикутник, Стріла, Південний Хрест і т. п.). Часто одна або кілька найяскравіших зірок в сузір'ї мають власні імена, наприклад Сіріус в сузір'ї Великий Пес, Вега в сузір'ї Ліра, Капела в сузір'ї Візник, і т. П. Як правило, назви зірок пов'язані з назвами сузір'їв, наприклад позначають частини тіла міфологічного персонажа або тварини.

Сузір'я - це пам'ятники стародавньої культури людини, його міфів, його першого інтересу до зірок. Історикам астрономії та міфології вони допомагають зрозуміти спосіб життя і мислення древніх людей. Сучасним астрономам сузір'я допомагають орієнтуватися на небі, швидко оцінювати взаємне положення об'єктів і можливість їх спостереження в даній місцевості і в даний час.

стародавні сузір'я

Перші уявлення людей про зоряне небо дійшли до нас з дописемного періоду історії: вони збереглися в матеріальних пам'ятках культури. Археологи і астрономи з'ясували, що найбільш стародавні астеризми людина виділив на небі ще в кам'яному столітті, більше 15 тисячоліть тому. Деякі дослідники вважають, що перші небесні образи з'явилися одночасно з народженням перших малюнків, втілених в наскального живопису, коли розвиток лівого (логічного) півкулі головного мозку людини дозволило ототожнити предмет з його плоским зображенням.

Життєво важливу роль для стародавньої людини грали два світила - Сонце і Місяць. Спостерігаючи за їх рухом, люди відкрили деякі важливі явища. Так, вони помітили, що день дороги Сонця по небу залежить від сезону: він піднімається на північ навесні і опускається на південь восени. Вони помітили також, що Місяць і яскраві «рухливі зірки», які пізніше греки назвали «планетами», рухаються серед зірок приблизно тим же шляхом, що і Сонце. І ще вони помітили, що в різні сезони року різні, але цілком певні зірки сходять незадовго до настання ранку, а інші зірки заходять відразу після заходу Сонця.

Щоб запам'ятати рух Сонця, Місяця і планет, люди відзначали найважливіші зірки, що лежать на шляху рухомих світил. Пізніше, створивши собі богів, вони ототожнили деяких з них з зірками на небі. Стародавні шумери, які жили на Близькому Сході 5000 років тому, дали назви багатьом відомим сузір'ям, особливо в Зодіаку - області неба, через яку проходять шляхи Сонця, Місяця і планет. Схожі групи зірок виділяли жителі долини Тигру і Євфрату, Фінікії, Греції та інших областей Східного Середземномор'я.

Прецессия земної осі

Як відомо, гравітаційний вплив Місяця і Сонця на нашу планету викликає повільне конусообразное рух земної осі, що призводить до переміщення точки весняного рівнодення по екліптиці зі сходу на захід. Це явище називають прецессией, т. Е. Попереджанням рівнодення. Під впливом прецесії за кілька тисячоліть помітно змінюється щодо нерухомих зірок положення земного екватора і пов'язаного з ним небесного екватора, в результаті іншим стає річний хід сузір'їв по небу: для жителів певних географічних широт одні сузір'я з часом стають спостережуваними, а інші на багато тисячоліть ховаються під горизонтом. Але Зодіак завжди залишається Зодіаком, оскільки площина земної орбіти практично незмінна; Сонце завжди буде переміщатися по небу серед тих же зірок, що і сьогодні.

У 275 до н. е. грецький поет Арат в поемі «Явища» описав відомі йому сузір'я. Як показали дослідження сучасних астрономів, Арат в «явище» використовував набагато більш раннє опис небесної сфери. Оскільки прецесія земної осі змінює видимість сузір'їв від епохи до епохи, список сузір'їв Арата дозволяє датувати першоджерело поеми і визначити географічну широту спостережень. Незалежні дослідники прийшли до схожих результатів: Е. Маундер (1909) датував першоджерело 2500 р. До н.е. е., А. Кромеллін (1923) - 2460 до н. е., М. Овенден (1966) - ок. 2600 р. До н.е. е., А. Рой (1984) - ок. 2000 до н. е., С. В. Житомирський - ок. 1800 р. До н.е. е. При цьому розташування спостерігачів, які бачили ці сузір'я, відноситься усіма дослідниками приблизно до 36 ° с. ш.

Тепер ми називаємо описані Арат сузір'я «древніми». Через 4 століття після Арата грецький астроном Птолемей описав 48 сузір'їв, вказавши в них положення найяскравіших зірок. З цих сузір'їв 47 зберегли свої імена до наших днів, а одне велике сузір'я - Арго, корабель Язона і аргонавтів, - було в XVIII ст. розділене на чотири менших сузір'я: Кіль, Корму, Вітрила і Компас.

Зрозуміло, різні народи ділили небо по-різному. Наприклад, в Китаї в давнину була поширена карта, на якій зоряне небо поділялося на чотири частини, в кожній з них налічувалося по сім сузір'їв, т. Е. Всього 28 сузір'їв. А монгольські вчені XVIIIв. налічували 237 сузір'їв. У європейській науці і літературі закріпилися ті сузір'я, якими користувалися стародавні жителі Середземномор'я. З цих країн, включаючи Північний Єгипет, протягом року можна бачити близько 90% всього небосхилу (недоступна лише околиця південного полюса світу). Однак народам, які живуть далеко від екватора, для спостереження недоступна значна частина небосхилу: на полюсі видно тільки половина неба, на широті Москви - близько 70%. Оскільки навіть для жителів Середземномор'я не були доступні самі південні зірки, цю частину неба поділили на сузір'я тільки в новий час, в епоху географічних відкриттів.

В результаті прецесії точка весняного рівнодення за минулі з античних часів 2 тисячоліття перемістилася із сузір'я

Тельця через Овен в сузір'я Риб. Це призвело до начебто зміщення всього зодіакального ряду сузір'їв на два положення (оскільки відлік за традицією починається від того сузір'я, в якому розташована точка весняного рівнодення). Наприклад, Риби спочатку були одинадцятим зодіакальним сузір'ям, а тепер - перша; Телець був першим - став третім. Приблизно в 2600 р точка весняного рівнодення переміститься з Риб в Водолій, і тоді це сузір'я стане першим в Зодіаку. Зауважимо, що зодіакальні знаки, якими користуються астрологи для позначення рівновеликих ділянок екліптики, жорстко пов'язані з точками рівнодення і слідують за ними. Два тисячоліття тому, коли були написані класичні керівництва, якими досі користуються астрологи, зодіакальні знаки розташовувалися в однойменних їм сузір'ях Зодіаку. Але переміщення точок рівнодення призвело до того, що зодіакальні знаки тепер розташовані в інших сузір'ях. Сонце тепер потрапляє в певний знак Зодіаку на 2-5 тижнів раніше, ніж добереться до однойменного сузір'я.

Сузір'я нового часу

Описані Птолемей сузір'я багато століть вірою і правдою служили морякам і провідникам караванів в пустелі. Але після навколосвітніх плавань Магеллана (1518-1521) та інших мореплавців стало ясно, що морякам потрібні нові дороговказні зірки для успішної навігації в південних широтах. У 1595-1597 рр. під час експедиції голландського купця і мандрівника Фредеріка де Хоутмана (FrederickdeHoutman, 1571-1627) навколо мису Доброї Надії до острова Ява він і його штурман Пітер Діркзоон Кейзер (PieterDirckszoonKeyzer, відомий також як Петрус Теодорі, PetrusTheodori, 1540-1596) виділили на небі 12 нових південних сузір'їв: це були Журавель, Золота Риба, Індіанець, Летюча Риба, Муха, Павич, Райський Птах, Тукан, Фенікс, Хамелеон, Південна Гідра і Південний Трикутник. Ці зоряні групи стали загальновідомими, коли німецький астроном Йоганн Байєр (1572-1625) зобразив їх у своєму атласі «Уранометрія» (Uranometria, 1603). З цього моменту на зоряних картах з'явилися Apus, Chamaeleon, Dorado, Grus, Hydrus, Indus, Musca (сам Байєр називав його Apis - бджола), Pavo, Phoenix, TriangulumAustrale, Tucanaі Volans.

Поява нових сузір'їв на південному небі підштовхнуло деяких ентузіастів до переділу північного небосхилу. Кілька нових сузір'їв зобразив на своєму небесному глобусі в 1613 р голландський богослов, астроном і картограф Петер Планціус (PetrusPlancius, 1552-1622). Але в науковий обіг їх ввів в 1624 р Якоб Барч (JakobBartsch, 1600-1633), німецький лікар, математик і астроном, зять Йоганна Кеплера. Правда, закріпилися на небі з них тільки два - Жираф і Єдиноріг.

Ще сім в основному північних сузір'їв (Гончі Пси, Лисичка, Малий Лев, Рись, Секстант, Щит і Ящірка) були введені польським астрономом Яном Гевелієм (1611-1687), що використав зірки в областях неба, не охоплених сузір'ями Птолемея. Їх опис опубліковано в атласі «Уранографія» (Prodromusastronomiae), виданому вже після смерті Гевелия, в 1690 р Французький астроном Нікола Луї де Лакайль (1713-1762), проводячи спостереження на мисі Доброї Надії в 1751-1753, виділив і привів в своєму «Каталозі зірок південного неба» ( «Coelumaustralestelliferum», 1763) ще 17 південних сузір'їв, назвавши їх переважно в честь інструментів науки і мистецтва: Художник, Кіль, Компас, Корми, Мікроскоп, Насос, Наугольник, Октант, Вітрила, Піч, Різець, Сітка, Скульптор, Столова Гора, Телескоп, Циркуль і Годинники, Вони стали останніми з 88 сузір'їв ий, використовуваних зараз астрономами.

Зрозуміло, спроб перейменувати ділянки нічного неба було значно більше числа нових сузір'їв, що збереглися до наших днів. Багато укладачі зоряних карт в XVII-XIX ст. пробували вводити нові сузір'я. Наприклад, перший російський зоряний атлас Корнелія Рейссіга, виданий в Петербурзі в 1829 р, містив 102 сузір'я. Але далеко не всі пропозиції такого роду беззастережно приймалися астрономами. Іноді введення нових сузір'їв було виправдано; приклад тому - розділ великого сузір'я південного неба Корабель Арго на чотири частини: Корму, Кіль, Вітрила і Компас. Оскільки ця область неба надзвичайно багата яскравими зірками та іншими цікавими об'єктами, проти її поділу на невеликі сузір'я ніхто не заперечував. При згоді астрономів на небі розмістилися великі наукові інструменти - Мікроскоп, Телескоп, Циркуль, Насос, Піч (лабораторна), Годинники. При цьому деякі сузір'я присвячувалися конкретним людям. Наприклад, сузір'я Antlia (Насос) Нікола Лакайль назвав на честь винахідника повітряного насоса Роберта Бойля (1627-1691).

Але траплялися й невдалі спроби перейменування сузір'їв. Наприклад, європейські монахи не раз намагалися «христианизировать» небесне склепіння, т. Е. Вигнати з нього героїв язичницьких легенд і населити персонажами Священного писання. Сузір'я Зодіаку при цьому замінялися зображеннями 12 апостолів і т. Д. Буквально перекроїв все зоряне небо хтось Юліус Шиллер з Аугсбурга, що видав в 1627 р атлас сузір'їв під назвою «Християнське зоряне небо ...». Але, не дивлячись на величезну силу церкви в ті роки, нові назви сузір'їв не отримали визнання. (Втім, при уважному розгляді серед сузір'їв можна знайти біблійних персонажів: взяти хоча б сузір'я Голуб.)

Було також чимало спроб дати сузір'ям імена живих монархів і полководців: Карла I і Фрідріха II , Станіслава II і Георга III , Людовика XIV і навіть великого Наполеона , В честь якого хотіли перейменувати сузір'я Оріон. Але жодному новому імені, який потрапив «на небо» за політичними, релігійними та іншим кон'юнктурних міркувань, не вдалося довго на ньому втриматися.

Не тільки імена монархів, але навіть назви наукових приладів не завжди затримувалися на небесах. Так, в 1789 р астроном Віденської обсерваторії Максимиллиан Хелл (1720-1792) запропонував виділити сузір'я TubusHerscheliiMajor (Великий телескоп Гершеля) в честь знаменитого 20-футового рефлектора Вільяма Гершеля. Помістити це сузір'я він хотів між Візником, Риссю і Близнюками, оскільки саме в Близнюках Гершель відкрив планету Уран в 1781 р А друге невелике сузір'я TubusHerscheliiMinor, в честь 7-футового рефлектора Гершеля, Хелл запропонував виділити зі слабких зірок Тельця на схід від Гиад. Однак навіть такі милі астрономічному серцю ідеї не знайшли підтримки.

Німецький астроном Йоганн Боде (1747-1826) запропонував в 1801 р поруч з сузір'ям «Корабель Арго» виділити сузір'я LochiumFunis (Морський лаг) в честь приладу для вимірювання швидкості судна, а поруч з Сіріусом він хотів розмістити сузір'я OfficinaTypographica (Друкарня) в честь 350-річчя винаходу друкарського верстата. У 1806 р англійський учений Томас Юнг (1773-1829) запропонував між Дельфіном, Малим Конем і Пегасом виділити нове сузір'я «Вольтова батарея» в честь гальванічного елемента, винайденого в 1799 р італійцем Алессандро Вольта (1745-1827). Всі ці ініціативи не знайшли визнання. Чи не втрималося на небі і сузір'я «Сонячний годинник» (Solarium).

Відбувалася еволюція и в назв Збереження сузір'їв. Деякі СКЛАДНІ назви з часом спроста: «Лисичка з гусаком» стала просто лисички; «Південна Муха» стала просто мухою (оскількі введена Планціус и Барч «Північна Муха» Швидко Зниклий); «Хімічна Піч» стала піччю, а «Компас Мореплавателя» - просто Компасом. Ще сильніше еволюціонували кордону сузір'їв.

межі сузір'їв

Протягом багатьох століть сузір'я не мали чітко встановлених меж. Спочатку на картах і зоряних глобусах сузір'я взагалі не розмежовувалися, а просто позначалися відповідними назвою малюнками. Пізніше сузір'я стали розділяти кривими хитромудрими лініями, що не мали стандартного положення. Тому з моменту утворення Міжнародного астрономічного союзу (MAC) однією з перших його завдань стало розмежування зоряного неба. На I генеральній асамблеї MAC, що проходила в 1922 р в Римі, астрономи вирішили, що пора остаточно поділити всю небесну сферу на частини з точно визначеними кордонами і цим, до речі, покласти край будь-яким спробам перекроювати зоряне небо. У назвах сузір'їв було вирішено дотримуватися європейської традиції.

Потрібно зауважити, що хоча назви сузір'їв залишилися традиційними, вчених абсолютно не цікавили фігури сузір'їв, які прийнято зображати, подумки з'єднуючи прямими лініями яскраві зірки. На зоряних картах ці лінії малюють лише в дитячих книгах і шкільних підручниках; для наукової роботи вони не потрібні. Тепер астрономи називають сузір'ями не група яскравих зірок, а ділянки неба з усіма що знаходяться на них об'єктами, тому проблема визначення сузір'я зводиться тільки до проведення його кордонів.

Але і кордони між сузір'ями виявилося провести не так-то легко. Над цим завданням працювало кілька відомих астрономів, прагнучи зберегти історичну спадкоємність і по можливості не допустити потрапляння зірок з власними іменами (Вега, Спіка, Альтаїр, ...) і усталеними позначеннями (α Ліри, β Персея, ...) в «чужі »сузір'я. При цьому межі між сузір'ями вирішено було зробити у вигляді ламаних прямих, що проходять тільки по лініях або постійного відмінювання, або постійного прямого сходження, оскільки так легше закріпити ці межі в математичній формі. Правда, сітка екваторіальних координат не залишається нерухомою щодо далеких зірок: пов'язана з екватором Землі, вона, як і вся наша планета, відчуває прецесію навколо полюса екліптики з періодом близько 25 800 років і розкриваючи конуса близько 23,5 °. Межі сузір'їв були проведені по сітці екваторіальних координат епохи 1875 р Оскільки базова точка екваторіальних координат - точка весняного рівнодення - «повзе» по екліптиці зі швидкістю 50,3 "в рік, вже зараз на картах епохи 2000 р сітка координат в деяких місцях зрушила щодо меж сузір'їв майже на 2 °, що помітно на око.

На генеральних асамблеях MAC в 1925 і 1928 рр. були прийняті списки сузір'їв і затверджені межі більшості з них. У 1930 р за дорученням MAC бельгійський астроном Ежен Дельпорт опублікував карти і докладний опис нових кордонів для всіх 88 сузір'їв. Але і після цього ще вносилися деякі уточнення, і тільки в 1935 р рішенням MAC в цій роботі була поставлена ​​крапка: розділ неба був закінчений.

назви сузір'їв

Канонічними є латинські назви сузір'їв; ними користуються астрономи всіх країн в своїй науковій практиці. Але в кожній країні для масового споживання назви сузір'їв переводять на власну мову. Іноді ці переклади небезперечні. Наприклад, в російській мові зараз немає єдиної традиції назви сузір'я Centaurus: його переводять і як Центавр, і як Кентавр (виправданням останнього служить той факт, що в міфології цей персонаж без варіантів називається кентавром). З роками змінювалася традиція перекладу таких назв, як Cepheus (Кефей, Цефей), ComaBerenices (Волосся Вероніки, Волосся Береники), CanesVenatici (Хорти Собаки, Гончие Собаки, Гончі Пси) і ін. Тому в книгах різних років і різних авторів назви сузір'їв можуть трохи відрізнятися. Зрештою, це справа смаку. У професіоналів, що використовують латинські назви, таких проблем не виникає.

На основі повних латинських найменувань для сузір'їв були прийняті і скорочені трьохбуквені позначення: Lyrдля Lyra, UMa для UrsaMajor, і т. П. Зазвичай їх використовують при вказівці яскравих зірок в сузір'ях: наприклад, зірка Вега, найяскравіша в сузір'ї Ліри, позначається як α Lyrae (родовий відмінок від Lyra) або коротко - α Lyr. Сіріус - α СМА, Алголь - β Per, Алькор - 80 UMa, і т. Д. Крім того, були прийняті і чотирибуквені позначення сузір'їв, але зараз вони практично не використовуються.

Крім офіційно затверджених, в кожній країні існують і свої власні, народні назви сузір'їв, але зазвичай вони відносяться не до сузір'я в цілому, а до розташованого в ньому астеризму - виразною групі яскравих зірок. Наприклад, на Русі сім яскравих зірок в сузір'ї Великої Ведмедиці називали Ковш, Телега, Лось, Коромисло і т. Д., В сузір'ї Оріона виділялися Пояс і Меч під назвами Три Царя, Аршінчік, Кічігі, Граблі. Зоряне скупчення Плеяди, що не виділене астрономами в окреме сузір'я, проте у багатьох народів мало власне ім'я: на Русі його звуть Стожари, Решето, Вулик, Личак, Гніздо, Качине гніздо і т. П.

джерела

Зірки. Ред.-упоряд. В.Г. Сурдин; М .: Физматлит 2009

Див. такоже