Сколько звезд на небе


Можно ли сосчитать звезды? — спросите вы.

На первый взгляд кажется, что это невозможно — все небо усеяно звездами. Однако астрономы давно уже пересчитали все звезды — видимые не только простым глазом, но и в телескоп. Они нанесли их на карты звездного неба. Астрономы составили подробные списки огромного числа звезд — звездные каталоги. По этим спискам можно не только точно сказать, сколько видно звезд, но и найти точное место, занимаемое каждой из них на небе. Более того, астрономы очень много узнали о физической природе звезд — об их движениях, расстояниях от солнечной системы, размерах, температуре и о других так называемых «физических характеристиках» звезд.

Сколько же всего звезд видно на небе невооруженным глазом? Ответ может быть различным, и вот почему. Во-первых, зрение у разных людей неодинаковое: один видит больше звезд, другой — меньше. Во-вторых, условия наблюдения могут быть различными.

Обычно удается видеть на небе в один какой-либо момент над горизонтом несколько сот звезд.

Всего на небе насчитывается около 6 тысяч звезд, доступных невооруженному глазу; зоркий глаз видит звезды до 6-й величины (что такое звездная величина). Но не все из этих 6 тысяч звезд могут быть видимы в Северном полушарии Земли — многие видны только в Южном полушарии. В наиболее мощные телескопы видны сотни миллионов звезд.

 

КАК ДАЛЕКИ ОТ НАС ЗВЕЗДЫ

Трудно было выяснить, на каком расстоянии от нас находятся звезды. Еще в древние времена астрономы поняли, что звезды находятся дальше от Земли, чем спутник ее — Луна и другие планеты. Наблюдая небо, они замечали, что Луна, перемещаясь по небу, закрывает то одну, то другую звезду, но ни одна звезда никогда не бывает перед Луной. Иногда и планеты, например Юпитер, загораживают звезды на своем пути. Значит, звезды находятся дальше планет.

Но насколько дальше? Уже Коперник указал, что звезды находятся на огромных расстояниях и только поэтому не могут быть замечены те смещения положений звезд на небе, которые неизбежно должны быть в силу движения Земли вместе с звездами в мировом пространстве.

Схема, показывающая, как В. Я. Струве определил расстояние до звезды Вега.

Схема, показывающая, как В. Я. Струве определил расстояние до звезды Вега.

1. Дуга АВ равна по длине радиусу О А. Она наблюдается из центра окружности под углом 57°,3, который составляет 206 265" дуги.

2. Если мы видим некоторый предмет под углом 1°,то это значит, что он находится на расстоянии, в 57,3 раза большем его линейных размеров.

3. Если радиус земной орбиты с Веги виден под углом в Ч8 сек., то расстояние до этой звезды составляет 250 триллионов км.

Такие смещения звезд астрономы не могли подметить спустя еще почти три века после Коперника, несмотря на то, что за это время были достигнуты огромные успехи в конструкции астрономических инструментов ив точности наблюдений. В середине XVIII в. выдающиеся ученые Брадлей (в Англии) и Ламберт (в Германии) пришли к неопровержимому выводу, что расстояния даже до ближайших звезд в сотни тысяч раз превышают расстояния от Земли до Солнца. Но точно измерить расстояния до звезд они все-таки не смогли.

Впервые в истории науки В. Я. Струве измерил расстояние до звезды. Он много раз измерял положения Веги и пришел к выводу, что Вега смещается за полгода на угол около ¼ секунды дуги. Под столь малым углом с Веги должен быть виден диаметр земной орбиты — иначе говоря, двойное расстояние от Земли до Солнца, а само это расстояние — под углом ⅛ секунды дуги.

Известно, что круг делится на 360 градусов по 60 угловых минут в каждом градусе, а каждая минута — на 60 секунд. Значит, в круге 1 296 000 угловых секунд.

Если радиус земной орбиты с Веги виден под углом около ⅛ доли секунды, или около 1/10 000 000 доли окружности (астрономы называют этот угол параллаксом данной звезды), значит, расстояние до этой звезды составляет почти 250 триллионов (250 000 000 000 000) километров.

Такие числа употреблять, конечно, неудобно. Для выражения больших расстояний астрономы применяют более крупные единицы длины. Одна из них — световой год. Так кратко обозначается расстояние, которое луч света проходит за год со скоростью около 300 000 км/сек. Световой год — это около 9,5 триллионов километров (9 500 000 000 000); коротко его можно записать так: 9,5х1012 км.

Астрономы пользуются и другой мерой расстояний до звезд. Если круг содержит 1 296 000 угловых секунд, то радиус его (радиан) составит 206 265 угловых секунд (57°,3). Если бы радиус земной орбиты усматривался с какого-нибудь небесного тела под углом в 1 секунду окружности, то это значило бы, что расстояние до этого тела в 206 265 раз превышает радиус земной орбиты, так называемую «астрономическую единицу», и составляет около 31 триллиона км (сокращенно можно написать 3,1x1013 км), или 3 ¼ светового года. Эту величину астрономы назвали параллакс-секунда или сокращенно парсек.

Вега находится от нас на расстоянии 8 парсек, или 26,5 светового года. Чтобы пролететь такое расстояние, самолету ТУ-104 понадобилось бы сорок миллионов лет.

Вега действительно одна из сравнительно близких к нам звезд, но не самая близкая. Из ярких звезд самой близкой к нам является звезда альфа в созвездии Центавра, не видимая в СССР. Ее можно видеть в южных странах. Свет от нее идет до нас 4,3 года.

К настоящему времени таким способом установлены расстояния до многих тысяч звезд.

Но при всей точности, которой достигли астрономы в измерении звездных параллаксов, этот способ применим только для определения расстояний до сравнительно близких звезд. Для далеких звезд, отстоящих от нас на сотни, тысячи и десятки тысяч световых лет, он не годится: углы оказываются настолько ничтожно малыми (сотые и тысячные доли секунды), что не поддаются измерению. Астрономы нашли и другие вполне достоверные способы для измерения расстояний более далеких звезд. В результате теперь известны точные расстояния до десятков тысяч отдельных звезд, а до еще большего числа звезд расстояние можно оценить приближенно.

Если звезды можно видеть с невообразимо больших расстояний, значит, они должны иметь огромную силу света (светимость). Звезды — это очень далекие от нас солнца. Некоторые из них излучают света гораздо больше, чем наше огромное Солнце.