Основы астрономии: чем отличается звезда от планеты?

Наблюдение зимних созвездий

От созвездия Льва еще дальше к востоку находятся созвездия, видимые зимой: Близнецы, Возничий, Телец, Малый Пес, Большой Пес и Орион.

Возничий с яркой желтой звездой Капеллой (в переводе на русский — Козочкой) лежит в Млечном пути на таком же расстоянии от Кассиопеи, как и Лебедь, только в противоположную сторону. Рядом с ним лежит зодиакальное созвездие Телец. В этом созвездии самая яркая звезда — Альдебаран — имеет огненно-красный цвет.

Вокруг Альдебарана видно много слабых звезд, целая куча. Это звездное скопление называется Гиадами. Неподалеку находится более тесная куча звезд — Плеяды. В народе ее хорошо знают под именем Утиного Гнезда или Сто­жар. Человек с нормальным зрением видит в ней шесть звезд, а люди с очень острым зрением — до одиннадцати.

Ниже созвездия Тельца находится самое яркое и красивое из созвездий зимнего неба — Орион. Его очертания похожи на перевязанный сноп или на подпоясанную человеческую фигуру. Пояс Ориона образуют три блестящие звезды одинаковой яркости. Их называли также Тремя Волхвами. В левом верхнем углу созвездия находится очень яркая красная звезда Бетельгейзе, а в правом нижнем углу — другая очень яркая звезда белого цвета, Ригель.

Ниже и левее Ориона расположено созвездие Большого Пса, главная звезда которого, по имени Сириус, ярче всех остальных звезд на небе. В морозные зимние ночи она видна прямо на юге, низко над горизонтом, и играет, переливаясь всеми цветами радуги. Из планет только Юпитер, Венера да иногда еще Марс оказываются ярче Сириуса.

Рядом с Тельцом по другую сторону Млечного пути находится созвездие Близнецов с яркими звездами Ка­стором и Поллуксом, а под ним — созвездие Малого Пса, имеющее только две яркие звезды, из которых главная носит имя Процион.

Остальные созвездия, хотя и важные, состоят из более слабых звезд и менее бросаются в глаза при первом изучении звездного неба, так что найти их труднее. Желающие могут разыскать их, пользуясь звездной картой.

Список звездных скоплений в алфавитном порядке

Современный список MAC состоит из 88 наименований. Все созвездия в нем расположены в алфавитном порядке начиная с Андромеды и Близнецов, заканчивая Ящерицей. В специальной таблице могут быть указаны не только названия, но и другая информация.

• А  Андромеда;
• Б  Близнецы, Большая Медведица, Большой Пес;
• В  Весы, Водолей, Возничий, Волк, Волопас, Волосы Вероники, Ворон;
• Г  Геркулес, Гидра, Голубь, Гончие Псы;
• Д  Дева, Дельфин, Дракон;
• Е  Единорог;
• Ж  Жертвенник, Живописец, Жираф, Журавль;
• З  Зайц, Змееносец, Змея, Золотая Рыба;
• И  Индеец;
• К  Кассиопея, Киль, Кит, Козерог, Компас, Корма;
• Л  Лебедь, Лев, Летучая Рыба, Лира, Лисичка;
• М  Малая Медведица, Малый Конь, Малый Лев, Малый Пес, Микроскоп, Муха;
• Н  Насос, Наугольник;
• О  Овен, Октант, Орел, Орион;
• П  Павлин, Паруса, Пегас, Персей, Печь;
• Р  Райская Птица, Рак, Резец, Рыбы, Рысь;
• С  Северная Корона, Секстант, Сетка, Скорпион, Скульптор, Столовая Гора, Стрела, Стрелец;
• С  Телескоп, Телец, Треугольник, Тукан;
• Ф  Феникс;
• Х  Хамелеон;
• Ц  Центавр, Цефей, Циркуль;
• Ч  Часы, Чаша;
• Щ  Щит;
• Э  Эридан;
• Ю  Южная Гидра, Южная Корона, Южная Рыба, Южный Крест, Южный Треугольник;
• Я  Ящерица.

Северные и южные созвездия

Определение северные и южные группы звезд возникло из-за того, что увидеть их можно с аналогичных полушарий Земли. В северные входит 36, в южную — 52 скопления. Среди них есть совсем небольшие, как Гончие Псы, или состоящие из большого количества солнц — Геркулес, в числе которого только 140 звезд можно различить невооруженным глазом. Некоторые из них можно увидеть с территории Российской Федерации, чтобы полюбоваться другими, придется отправиться в Африку. Одни видны с определенных территорий круглый год, другие можно увидеть только сезонно. Подобное происходит из-за расположения звезд относительно полюсов и орбитального движения нашей планеты.

В южной части небосвода расположены 52 созвездия, перечислять сейчас их все не имеет смысла. В перечень входят всем известные: Орион, Скорпион и Лебедь, а также знакомые только специалистам — Муха, Индеец, Ворон и т. д.

Созвездия — навигационное устройство в древности

Корабли и путешественники должны были полагаться на созвездия и звезды, чтобы знать, куда они направляются. Самым важным созвездием была Малая Медведица и Полярная звезда. Вы могли бы использовать Полярную звезду в качестве неподвижной точки в небе, как это всегда было над северным полюсом. Это не сработает в южном полушарии, так как вы не сможете увидеть Полярную звезду, это будет какое-то другое созвездие или звезда, на которой будет основываться ваша навигация. Нет никакой южной полярной звезды, ближе всего к этому названию Сигма Октанта.

Полярная звезда не всегда была Полярной звездой, в 3000г. до н. э. Тубан в созвездии Дракона был Полярной звездой. Через 13 000 лет Полярной звездой станет Вега.

Размеры

Размеры звезд на небе могут быть самые разные.

Белые карлики по своим размерам равны Земле, в то же время их плотность примерно в миллион раз превышает плотность земли.

Самые маленькие звезды, которые приходилось наблюдать —  нейтронные. По объему они в сто миллионов раз меньше Земли. Чтобы в такой маленький объем могла вместиться громадная  масса, не уступающая массе обычных  нейтронные  должны обладать фантастической плотностью. Вещество этих объектов состоит только из нейтронов. Их наблюдают как пульсирующие источники радиоизлучения и называют пульсарами.

Нейтронные звезды на небе — пульсары имеют массу несколько раз больше массы Солнца.

Эволюция или развитие

Эволюция звезды представляет собой постепенное повышение температуры в ее недрах.

Эволюция начинается с  темно газо-пылевой туманности глобулы, температура которой повышается и со временем может дойти до ядра, состоящего из железа, с температурой три с половиной миллиарда. Далее гравитация начинает сжимать глобулу в протозвезду как завершающий этап формирования.

О проекте

Настоящий сайт ведёт начало с 2007 года и был разработан как ресурс для поддержки создания комплекса телескопов ТЕСИС для космической обсерватории КОРОНАС-ФОТОН. Слово «ТЕСИС» в названии ресурса характеризует связь с проектом. Телескопы были успешно выведены на орбиту и за время работы предоставили несколько сот тысяч новых изображений Солнца.

После прекращения работы обсерватории, сайт был сохранён и используется научным коллективом как площадка для размещения информации о новых проектах, а также как инструмент сбора и размещения информации о солнечной активности и космической погоде. Основным полем деятельности коллектива являются академические исследования, направленные на получение новых знаний о солнечной активности и влиянии Солнца на Землю. Вторым направлением деятельности является проведение полного цикла разработки современной научной аппаратуры для установки на борту космических аппаратов.

Аналитические материалы предоставляются научной группой, в состав которой входят 2 доктора наук и 5 кандидатов наук. Научная поддержка исследований осуществляется Институтом космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) и Институтом солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН (ИСЗФ СО РАН). Подразделением, непосредственно отвечающим за работу сайта, является совместная Лаборатория солнечной астрономии и гелиофизического приборостроения, работающая в рамках соглашения между двумя организациями.

Связаться с представителями подразделения можно через форму обратной связи на сайте проекта.

Клавдий Птолемей

Клавдий Птолемей (ок. 100 – ок. 170) — позднеэллинистический астроном, математик, механик, оптик и географ. Жил и работал в Александрии Египетской, где проводил астрономические наблюдения.

Его главный труд — «Великое математическое построение», или «Альмагест» на целое тысячелетие стал «библией» для астрономов и математиков. Книга также содержала каталог звёздного неба. Список из 48 созвездий не покрывал полностью небесной сферы: там были только те звёзды, которые Птолемей мог видеть, находясь в Александрии. Система Птолемея была практически общепринятой в западном и арабском мире — до создания гелиоцентрической системы Николая Коперника.

В своей книге Птолемей изложил собрание астрономических знаний древней Греции и Вавилона, сформулировав весьма сложную геоцентрическую модель мира, получившую известность как «система Птолемея».

Удивительно: система Птолемея не имела ничего общего с тем, что на самом деле существует в природе, однако с ее помощью можно было довольно точно предсказывать движение небесных тел, время наступления солнечных и лунных затмений и одновременного появления всех планет на земном небе.

Зодиакальные созвездия

Практически все люди знают группу из 12 знаков зодиака. Это Стрелец, Рыбы, Весы, Лев, Овен, Телец, Козерог, Водолей, Близнецы, Скорпион и Рак. Данная группа имеет свое название – зодиакальная. Или как ее еще красиво называют – «Пояс неба».

Если брать только астрономические характеристики, то название эти группы звездных скоплений получили благодаря мифам и легендам разных стран и народов. Но большая их часть – из литературного наследия Древней Греции и Рима.

Благодаря именно этим 12 знакам зодиака ученые отслеживают движение всех планет, Луны и Солнца. Ведь если посмотреть на карту, представители данной группы делят звездное небо на 12 равных частей. А это значительно упрощает процесс отслеживания всех планет, спутников и небесного светила.

Отдельно стоит отметить, что в некоторых источниках используется не 12, а 13 знаков зодиака. Им является созвездие Знаменосца. Официально он не был включен в «Пояс неба» по причине прецессионного (постепенного изменения) смещения оси Земли.

Любители эзотерических учений используют названные знаки зодиака в качестве инструментов для построения гороскопов и натальных карт.

Астрономия в школе сейчас

В 2017 году Министерство образования вернуло изучение астрономии в школы, но только для выпускных классов. Теперь задания по астрономии входят в ЕГЭ по физике. 

Но при этом олимпиады по астрономии проходят для 5–11 классов — всей средней и старшей школы. Как правило, туда приходят дети, которые увлеклись наукой в раннем возрасте.

Астрономия в современной школе преподаётся только в 10–11 классах — в зависимости от учебного заведения. Например, в домашней онлайн-школе «Фоксфорда» курс астрономии входит в базовую программу 10 класса.

В «Фоксфорде» есть и отдельные курсы «Занимательной астрономии» для 5–9 классов в индивидуальных образовательных маршрутах. Такие курсы подойдут юным любителям космоса — вы узнаете основы классической физики, познакомитесь с космическими явлениями, изучите строение Солнечной системы и «заглянете» в чёрную дыру.

В каком созвездии находится Солнце?

Когда Солнце движется по небу, оно становится одним из элементов ряда созвездий. Правильный ответ заключается в том, что Солнце не является членом какого-нибудь созвездия.

Если бы мы находились в центре Галактики и смотрели на Землю, то Солнце, вероятно, выглядело бы как элемент созвездий Близнецов или Возничего. Если бы мы были на границе Близнецов и Возничего и оглянулись на солнце, мы бы, возможно, увидели, что Солнце находится в Стрельце. Точно так же, если бы мы двигались вокруг галактики, Солнце было бы членом другого созвездия. Оно будет находиться в другом созвездии в зависимости от того, где мы находимся.

Видимое расположение

Созвездие Лебедя из атласа Иоганна Байера «Уранометрия» 1603 год

Расположение неярких звезд можно определить благодаря нахождению ярких, и таким образом, найти необходимое созвездие. С давних времен, с целью простоты нахождения созвездий, яркие звезды были объединены в группы. Эти созвездия получили названия животных (Скорпион, Большая медведица и прочее), были названы именами героев греческих мифов (Персей, Андромеда и т.п.), или же простыми названиями предметов (Весы, Стрела, Северная Корона и т.д). С 18-го столетия некоторые яркие звезды каждого созвездия начали называть буквами греческого алфавита. Помимо этого около 130 ярко светящихся звезд были названы своими именами. Спустя некоторое время астрономы обозначали их числами, которыми на сегодняшний день пользуются для звезд слабой яркости. С 1922 года некоторые крупные созвездия были разделены на малые, а вместо групп созвездий, стали считать участками звездного неба. На данный момент в небе насчитывается 88 отдельных участков, называемых созвездиями.

Астрономия как хобби

Астрономия считается точной наукой вроде математики или физики. Чтобы профессионально заниматься астрономией, нужно хорошо знать физику (иногда даже химию), владеть специальным математическим аппаратом и иметь навыки программирования. Кроме того, наука — это большая рутина, постоянное уточнение уже известных фактов и скрупулезный поиск неизвестных.

Хотя сами астрономы полагают, что их профессия — самая романтическая, многим обилие формул и вычислений кажется ужасно сложным и скучным.

Если вы из таких людей, я хочу вас успокоить: чтобы самостоятельно заниматься астрономией, прикоснуться к красоте ночного неба не нужно обладать математическим складом ума!

А что нужно?

На первых порах вам не понадобится ничего, кроме ясного и — желательно — темного неба. (В наши дни это становится настоящей проблемой!) Если вам понравится созерцать звезды и созвездия, наблюдать метеоры, Луну и движение планет, вы, возможно, захотите рассмотреть звездное небо подробнее. Тогда вы сможете по желанию выбрать себе бинокль или недорогой телескоп для общих наблюдений.

В конце концов вы поймете, что какие-то объекты или типы наблюдений вам нравятся больше, чем другие, и тогда придет пора покупать специализированное оборудование — более дорогое, но и более качественное.

Или не придет.

Может быть, вам будет достаточно того, что имеется под рукой, и будете наслаждаться простыми прогулками по звездному небу. А может быть, в какой-то момент вы решите, что астрономические наблюдения — просто не ваше занятие, и оставите его. Как и любое хобби, любительская астрономия — это прежде всего удовольствие и отдых, а уже потом все остальное. Если вы не испытываете положительных эмоций при наблюдении звездного неба, то тогда и заниматься этим не стоит.

Кстати, на вашем месте я бы не недооценивал познавательный момент астрономических наблюдений? Знаете ли вы, что сегодня любители астрономии регулярно совершают астрономические открытия? Они открывают новые, неизвестные до этого космические тела — астероиды и кометы, переменные звезды, сверхновые и новые звезды, и даже новые туманности!

Да вы и сами можете совершить астрономическое открытие! (Конечно, не сразу, но приобретя в деле астрономических наблюдений базовый опыт.) Это не шутки! Сейчас, при том, что в распоряжении профессиональных астрономов имеется куча суперкрутых телескопов, шансы на это не уменьшаются! Дело в том, что большие телескопы используются для наблюдения специальных объектов — никто не будет с помощью «Хаббла» искать новые кометы или внимательно следить за Юпитером. И потому для честолюбивых любителей сохраняется большое поле для деятельности.

Подробнее узнать, чем занимаются астрономы-любители, вы можете здесь.

Межзвездные расстояния

Выражать расстояния между космическими телами в километрах неудобно. Это слишком мелкая единица измерения. Например, между Солнцем и ближайшей к нему звездой Проксима Центавра — 40 700 000 000 000 км.

Мы видим звезды лучистыми не потому, что они на самом деле такие, а из-за строения нашего глаза. Хрусталик имеет неоднородную волокнистую структуру и преломляет свет в виде лучей

Внутри Солнечной системы для измерения расстояний часто используют астрономическую единицу (а. е.). Одна астрономическая единица равна длине большой полуоси орбиты Земли. Это около 150 000 000 км. Расстояние до ближайшей звезды тогда можно записать как 270 000 а. е.

Но астрономическая единица тоже неудобна, поскольку расстояния между звездами обычно гораздо больше, чем между Солнцем и звездой Проксима Центавра. Для таких масштабов используют другие единицы: световой год и парсек. Световой год — это не время, а расстояние, проходимое светом за один земной год. В этом случае 270 000 а. е. записываются как 4,3 светового года.

Путь короче не стал, но звезда кажется как-то поближе. Большинство звезд, хорошо заметных невооруженным глазом, удалено на десятки и сотни световых лет.

Еще меньше это расстояние выглядит в парсеках (пк) — 1,32 пк (1 пк=3,26 светового года).

Наблюдение летних созвездий

По другую сторону от Полярной звезды (относительно созвездия Большой Медведицы) находится созвездие Кассиопеи, состоящее из пяти ярких звезд, образующих фигуру, похожую на латинскую букву «W». Эти пять звезд — самые яркие в Кассиопее. Соседние, слабые звезды тоже относятся к созвездию Кассиопеи; то же самое нужно сказать о слабых звездах всех других созвездий.

Через созвездие Кассиопеи проходит серебристая светящаяся полоса — Млечный путь. Следуя по небу в направлении этой полосы в сторону Малой Медведицы, мы найдем созвездие Лебедя, называвшееся иногда Кре­стом, так как самые яркие его звезды похожи на эту фигуру.

Под созвездием Лебедя, тоже в пределах Млечном пути, находится созвездие Орла с яркой белой звездой, которую арабы назвали Альтаиром. От этих двух созвездий, образуя с ними треугольник, в направлении к Большой Медведице находится небольшое созвездие Лира с очень яркой голубоватой звездой Вегой.

Все эти три созвездия лучше всего видны летом и осенью в начале вечера.

Типичная картина летнего неба для северного полушария Земли: обе Медведицы, лев, Волопас и Северная корона

Список созвездий по алфавиту и фото

Практически все наименования были даны в честь мифологических героев Древней Греции, животных, значимых объектов современности.

Зачастую астрономы называли скопления небесных тел по форме, которую они представляют.

Обратите внимание! Карта звездного неба усыпана сотнями звезд, с помощью ее фото можно легко отыскать требуемое созвездие, если выйти на улицу в ясную ночь.

Благодаря названиям, современные ученые могут лучше узнать про образ жизни и тип мышления людей, живших раньше нас.

Рассмотрим подборку названий по алфавиту с фотографиями:

Название	Полное число звезд	Видимое человеку число звезд
Андромеда	54	3
Большая Медведица	71	6
Большой Пес	56	5
Волопас	53	2
Ворон	11
Геркулес	85
Гидра	71	1
Дельфин	11
Единорог	36
Живописец	15
Змееносец	55	2
Индеец	13
Лебедь	79	3
Малый Конь	5
Насос	9
Орел	47	1
Павлин	28	1
Рысь	31
Сетка	11
Телескоп	17
Феникс	27	1
Хамелеон	13
Циркуль	10
Чаша	11
Щит	9
Южный Треугольник	12	1
Ящерица	23

Созвездия Южного и Северного полушарий

Находясь на одном полушарии, мы видим над собой купол неба. Он составляет примерно 180 градусов от всей сферы, форму которой имеет наша планета Земля.

То есть в одном полушарии люди видят только те созвездия, которые находятся над их головой. Чтобы увидеть другую сторону сферы, нужно переместиться в другое полушарие.

Представьте себя стоящим на апельсине и смотрящим наверх. Всё пространство, которое находится под апельсином (в Южном полушарии), вам не видно.

Поэтому учёные разделяют созвездия на те, которые можно увидеть только в Южном полушарии, и те, которые доступны жителям Северного полушария.

К Южным относят созвездия:

• Большой пёс,
• Волк,
• Ворон,
• Голубь,
• Жертвенник,
• Живописец,
• Журавль,
• Заяц,
• Золотая рыба,
• Индеец,
• Киль,
• Козерог,
• Компас,
• Корма,
• Летучая рыба,
• Микроскоп,
• Муха,
• Насос,
• Наугольник,
• Октант,
• Павлин,
• Паруса,
• Печь,
• Райская птица,
• Резец,
• Сетка,
• Скорпион,
• Столовая Гора,
• Стрелец,
• Телескоп,
• Тукан,
• Феникс,
• Хамелеон,
• Кентавр (Центавр),
• Циркуль,
• Часы,
• Чаша,
• Щит,
• Южная Гидра,
• Южная Корона,
• Южная рыба,
• Южный Крест,
• Южный треугольник.

К Северным относят созвездия:

• Андромеда,
• Близнецы,
• Большая Медведица,
• Волопас,
• Волосы Вероники,
• Геркулес,
• Гончие Псы,
• Дельфин,
• Дракон,
• Жираф,
• Кассиопея,
• Лебедь,
• Лира,
• Лисичка,
• Малая Медведица,
• Малый Конь,
• Малый Лев,
• Овен,
• Пегас,
• Персей,
• Рак,
• Рысь,
• Северная Корона,
• Секстант,
• Стрела,
• Треугольник,
• Цефей,
• Ящерица.

Когда возникла астрономия

Движение Солнца, расположение звёзд на небе, смена времён года — эти и другие вопросы интересовали людей ещё в античности.

Человек стал изучать окружающий мир не только для практических целей (например, знания о расположении звёзд, движении Солнца и сторонах света были нужны ему для лучшего ориентирования на местности, а время приливов и отливов и продолжительность сезонов — для урожая). Он также пытался познать себя и своё место в мире.

Ещё в 6 в. до н. э. человек смог определить повторяемость солнечных и лунных затмений. А в 3 в. до н. э. древнегреческий учёный Эратосфен измерил радиус Земли.

Пик развития античной астрономии пришёлся на 2 в. до н. э., когда древнегреческий астроном и математик Птолемей разработал модель движения небесных тел — геоцентрическую систему мира.

По наблюдениям Птолемея, Земля неподвижна и находится в центре мира, а вокруг неё вращаются планеты, Солнца и другие небесные светила.

Моментом возникновения современной астрономии называют переход на гелиоцентрическую систему мира (Солнце — в центре, вокруг него вращаются планеты) в 15–16 вв. н. э.

Эта система была создана ещё в 3 в. до н. э. Польский астроном Николай Коперник (1473–1543) её усовершенствовал, а итальянский учёный Галилео Галилей в 17 в. подтвердил.